JPH11191716A - Simulation method for nonlinear amplifier having envelope memory effect - Google Patents

Simulation method for nonlinear amplifier having envelope memory effect

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JPH11191716A
JPH11191716A JP10251762A JP25176298A JPH11191716A JP H11191716 A JPH11191716 A JP H11191716A JP 10251762 A JP10251762 A JP 10251762A JP 25176298 A JP25176298 A JP 25176298A JP H11191716 A JPH11191716 A JP H11191716A
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amplitude
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signal
amplifier
input
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JP10251762A
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Japanese (ja)
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Vahid Meghdadi
メグダディ バイ
Jean-Pierre Cances
カーンス ジャン−ピエール
Francois-Rene Chevallier
シュバリエ フランソワ−ルネ
Jean-Michel Dumas
デュマ ジャン−ミシェル
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France Telecom SA
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H03F1/3241Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using predistortion circuits

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
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  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Amplitude Modulation (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simulate a response signal of a nonlinear amplifier with a memory effect. SOLUTION: The method is provided with a block 31 that calculates an output signal (y) and a harmonic generating block 32 in parallel with the block 31 that calculates frequencies of the inter-modulation component to correct the output signal (y). In the simulation method for a response of an nonlinear amplifier, the nonlinearity of amplitude/phase shift conversion of an amplifier with constant amplitude at an input side is measured, its characteristics of different frequencies is measured, a frequency correction value for a direct transfer function is calculated to simulate an envelope memory effect, and amplitude modulation distortion is measured by modulating the input amplitude. A modulation transfer function to reproduce an amplitude of distortion of an output side is calculated depending on the input modulation amplitude, and the direct transfer function is corrected when the input amplitude is modulated so that expansion of the characteristics in a series of the direct transfer function is attained.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は非線形増幅器の信号
のレスポンスのシミュレーションに関するものである。
本発明の目的はメモリ効果を有する非線形増幅器のレス
ポンス信号のシミュレーションのシステムである。この
種のシステムは、高効率のマイクロ波増幅、特にAB級
やB級あるいはC級の増幅のシミュレーション、中でも
地上波放送あるいは衛星放送に使用されるソリッドステ
ート電流増幅器(SSPA)や進行波管増幅器(TW
T)のレスポンスのシミュレーションに用いることがで
きる。この種の増幅装置は、高周波、あるいは高効率時
に、非線形特有のレスポンス曲線を有する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a simulation of a signal response of a nonlinear amplifier.
An object of the present invention is a system for simulating a response signal of a nonlinear amplifier having a memory effect. This type of system is used to simulate high-efficiency microwave amplification, especially AB, B or C class amplification, especially solid state current amplifiers (SSPA) and traveling wave tube amplifiers used for terrestrial or satellite broadcasting. (TW
It can be used for simulation of the response of T). This type of amplifying device has a response curve unique to nonlinearity at high frequency or high efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】図1は、非線形増幅器ANLの入出力の
レスポンス曲線の一例を示す。増幅器ANLの入力信号
レベルxの関数として出力信号レベルgを与える曲線
は、飽和現象のために、通常入力信号xが大振幅Aのと
きに屈曲する。入力信号レベルxの関数として利得が一
定ではない状態で増幅器が使用される時、増幅器は非線
形モードで動作していると言ったり、単にその増幅を非
線形増幅と呼んだりする。非線形装置は、メモリ無しの
装置、準メモリ無しの装置、メモリ付きの装置に分ける
ことができる。
2. Description of the Related Art FIG. 1 shows an example of an input / output response curve of a nonlinear amplifier ANL. The curve giving the output signal level g as a function of the input signal level x of the amplifier ANL usually bends when the input signal x has a large amplitude A due to the saturation phenomenon. When an amplifier is used with a non-constant gain as a function of the input signal level x, the amplifier is said to be operating in a non-linear mode or its amplification is simply referred to as non-linear amplification. Non-linear devices can be divided into devices without memory, devices without quasi-memory, and devices with memory.

【0003】メモリ無しの増幅器は、振幅における非線
形性が高く、位相歪みがより小さい。従って、メモリ無
しの増幅器ANLの入出力レスポンス特性を変形して、
図1に示すように単一の曲線g(x)にすることができ
る。メモリ無しの増幅器ANLのレスポンスを時間tの
関数として、周波数f、振幅変調A、位相変調φの正
弦波形の入力信号xにモデル化し、シミュレートするこ
とは可能である。この信号は以下のように表される:
[0003] Amplifiers without memory have high non-linearity in amplitude and low phase distortion. Therefore, by modifying the input / output response characteristics of the amplifier ANL without memory,
As shown in FIG. 1, a single curve g (x) can be obtained. It is possible to model and simulate the response of the memoryless amplifier ANL as a function of time t into a sinusoidal input signal x of frequency f 0 , amplitude modulation A, phase modulation φ. This signal is represented as:

【0004】[0004]

【式1】 (Equation 1)

【0005】A(t)は入力信号のエンベロープを表
し、振幅の極限値によって定義され、その極限値におい
てサイン信号xが展開し、エンベロープは時間関数とし
て変化する。図3は、一定のエンベロープAを有する信
号x(t)のタイミング図を示す。一方メモリ無しの増
幅器の出力信号gは下記(2)の式で表される。
A (t) represents the envelope of the input signal, which is defined by the limit value of the amplitude, at which the sine signal x is developed, and the envelope changes as a function of time. FIG. 3 shows a timing diagram of a signal x (t) having a constant envelope A. On the other hand, the output signal g of the amplifier without memory is expressed by the following equation (2).

【0006】[0006]

【式2】 (Equation 2)

【0007】メモリ無しの増幅器は、瞬間レスポンスを
行うので、時間tのリファレンスを放棄する際、これら
の信号xとgに複素数のエンベロープを与えることは有
用である。式(1)で表される出力信号xは、下記
(3)の式で表される複素数のエンベロープXを有す
る:
Since memoryless amplifiers have an instantaneous response, it is useful to provide these signals x and g with a complex envelope when discarding the reference at time t. The output signal x represented by equation (1) has a complex envelope X represented by equation (3) below:

【0008】[0008]

【式3】 (Equation 3)

【0009】振幅変調A(t)や位相変調φに関する有
用な情報は全てこの複素数のエンベロープXに記録され
る。同様に、式(2)で表される出力信号gは、下記
(4)の式で表される複素数のエンベロープGを有す
る:
All useful information about the amplitude modulation A (t) and the phase modulation φ is recorded in this complex envelope X. Similarly, the output signal g represented by the equation (2) has a complex envelope G represented by the following equation (4):

【0010】[0010]

【式4】 (Equation 4)

【0011】メモリ無しの非線形増幅器ANLについて
は、C(A)が入出力のレスポンス曲線g(x)のチェ
ビシェフ(Chebyshev)変換であることが示さ
れている。したがって、メモリ無しの非線形増幅器AN
Lの被変調信号xに対するレスポンスは、図6(a)の
実線に例示したように、単一の曲線C(A)のみによっ
てモデル化し、シミュレートすることができる。入力振
幅Aの関数として出力振幅Cを表すこの種の曲線を振幅
における非線形曲線と呼び、短縮形でAM/AM曲線と
いう。
For the non-linear amplifier ANL without memory, it is shown that C (A) is a Chebyshev transform of the input / output response curve g (x). Therefore, the non-linear amplifier AN without memory
The response of the L to the modulated signal x can be modeled and simulated using only a single curve C (A), as exemplified by the solid line in FIG. Such a curve representing the output amplitude C as a function of the input amplitude A is called a non-linear curve in amplitude, and in short form is called an AM / AM curve.

【0012】図2は、メモリ付き非線形増幅器ANLA
Mに特有のレスポンスを示しており、メモリ効果によっ
て生じたヒステリシス現象が見られる。上昇するヒステ
リシス曲線mとm′は入力信号の振幅AとA′それぞれ
が異なる時、互いに重畳しないということがわかる。振
幅の変化に関係してメモリの時が変化するため、曲線m
とm′は互いに重畳することができない。
FIG. 2 shows a non-linear amplifier ANLA with a memory.
A response specific to M is shown, and a hysteresis phenomenon caused by the memory effect is observed. It can be seen that the rising hysteresis curves m and m 'do not overlap each other when the amplitudes A and A' of the input signals are different. Since the time of the memory changes in relation to the change in the amplitude, the curve m
And m 'cannot overlap each other.

【0013】増幅器ANLAMのメモリの時が振幅変動
A(t)の周期と比較して無視し得る場合、さらに振幅
Aは一定であると考えられ、その増幅器は準メモリ無し
の増幅器と呼ばれる。図4は準メモリ無しの増幅器の出
力信号yのタイミング図を示すが、これには図3のタイ
ミング図に示した入力信号xが適用される式(1)を下
記に再度示す。
If the time of the memory of the amplifier ANLAM is negligible compared to the period of the amplitude variation A (t), the amplitude A is furthermore considered to be constant and the amplifier is called a quasi-memoryless amplifier. FIG. 4 shows a timing diagram of the output signal y of the amplifier without quasi-memory, in which the expression (1) to which the input signal x shown in the timing diagram of FIG.

【0014】[0014]

【式5】 (Equation 5)

【0015】式(1)の信号xが適用される準メモリ無
しの非線形増幅器については、出力信号yが以下のよう
に示される。
For a non-quasi-memoryless non-linear amplifier to which the signal x of equation (1) applies, the output signal y is given by:

【0016】[0016]

【式6】 ここで、C(A)は出力信号yの振幅、φ(A)は、入
力信号の振幅A(t)に依存する出力信号yの位相のず
れ(シフト)である。
(Equation 6) Here, C (A) is the amplitude of the output signal y, and φ (A) is the phase shift (shift) of the output signal y depending on the amplitude A (t) of the input signal.

【0017】そこで、ある瞬間tにおいて出力信号yの
振幅C(A)と位相のずれφ(A)はその瞬間tにおけ
る入力信号xの振幅Aにのみ依存する。振幅の変化A
(t)を時間の関数として無視し、振幅Aは図3に見ら
れるようにほとんど一定であるとみなすことが可能にな
る。上記の信号xとyのエンベロープを複素式で表すこ
ともまた有用である。エンベロープX、Yはそれぞれ下
記式(3)、式(6)となる。
Therefore, at a certain instant t, the amplitude C (A) of the output signal y and the phase shift φ (A) depend only on the amplitude A of the input signal x at the moment t. Amplitude change A
It is possible to ignore (t) as a function of time and assume that the amplitude A is almost constant as seen in FIG. It is also useful to express the envelope of the signals x and y in a complex manner. The envelopes X and Y are expressed by the following equations (3) and (6), respectively.

【0018】[0018]

【式7】 (エンベロープAは時間に関して一定であると考えられ
る)
Equation 7 (Envelope A is considered constant over time)

【0019】[0019]

【式8】 (Equation 8)

【0020】このように、準メモリ無しの非線形増幅器
のレスポンスは下記の2つの特性曲線の知識に基づいて
モデル化し、シミュレートすることができる: −入力信号の振幅Aの関数として出力信号y振幅Cを表
した曲線C(A)[図6(a)に実線で示した曲線AM
/AM(振幅/振幅(amplitude/ampli
tude)変換曲線)] −出力信号yの入力信号xに対する位相のずれφを信号
xの振幅Aの関数として表した曲線φ(A)であって、
振幅/位相(amplitude/phase)変換曲
線、略してAM/PMと称され、図6(b)に実線で示
す。同様に、曲線C(A)はレスポンス特性y(x)の
複素チャビシェフ変換のノルムであり、曲線φ(A)
は、複素変換の偏角であるということがわかる。出力信
号の複素数エンベロープYもまた、2つに分けて書くこ
とができる。つまり、実数部と虚数部で同相成分Pと直
交成分Qに対応する。この成分PとQはそれぞれ下記式
(7′)と(7″)で表される。
Thus, the response of a nonlinear amplifier without quasi-memory can be modeled and simulated based on knowledge of the following two characteristic curves: the output signal y amplitude as a function of the input signal amplitude A C (A) [Curve AM shown by a solid line in FIG.
/ AM (amplitude / ampli
curve) which represents the phase shift φ of the output signal y with respect to the input signal x as a function of the amplitude A of the signal x,
An amplitude / phase conversion curve, called AM / PM for short, is shown by a solid line in FIG. Similarly, curve C (A) is the norm of the complex Chabyshev transform of response characteristic y (x), and curve φ (A)
Is the argument of the complex transformation. The complex envelope Y of the output signal can also be written in two parts. That is, the real part and the imaginary part correspond to the in-phase component P and the quadrature component Q. The components P and Q are represented by the following equations (7 ') and (7 "), respectively.

【0021】[0021]

【式9】 [Equation 9]

【0022】図7は図6(a)および(b)の曲線C
(A)とφ(A)に相当する曲線P(A)とQ(A)の
一例を示す。この2組の曲線は厳密に同値であるが、知
られている準メモリ無し増幅器のレスポンスのシミュレ
ーションのモデルとして一般的によく使われるのは、C
(A)とφ(A)ではなくむしろP(A)とQ(A)の
1対の曲線の特性である。
FIG. 7 shows a curve C in FIGS. 6 (a) and 6 (b).
An example of curves P (A) and Q (A) corresponding to (A) and φ (A) is shown. Although the two sets of curves are exactly equivalent, one commonly used model for simulating the response of known quasi-memoryless amplifiers is C
It is the characteristic of a pair of curves P (A) and Q (A) rather than (A) and φ (A).

【0023】非線形増幅器のシミュレーションの知られ
ている原理によると、現存の増幅器は、テストベンチで
事前に特性を測定される。事前の特性測定は、任意の周
波数と振幅の信号に対するレスポンスをシミュレートす
るため、ある特定の周波数と振幅を有する信号を用いて
なされる。
According to known principles of nonlinear amplifier simulation, existing amplifiers are pre-characterized on a test bench. Prior characteristic measurement is performed using a signal having a specific frequency and amplitude in order to simulate a response to a signal having an arbitrary frequency and amplitude.

【0024】図5に図示されるように、異なる振幅
A′、A″、A′″をとるある単一の周波数fを有す
る信号が、例えば図6または図7に示すような特性を得
るようにテストした増幅器に印加される。しかし、ある
一定の量のメモリを有する増幅器について、その特性
は、増幅される信号の周波数f とfおよびf
に対応してかなり変化することが確認されている。
[0024] As shown in Figure 5, different amplitudes A ', A ", A'" signal having a single frequency f 0 which is taking is to obtain the characteristics shown in FIG. 6 or FIG. 7, for example As applied to the tested amplifier. However, for an amplifier with a certain amount of memory, the characteristics are that the frequency of the signal to be amplified, f 0 and f 0 and f 0 +
It has been confirmed that it changes considerably in response to

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】このような増幅器のシ
ミュレーションの知られているシステムについてはH.
B.ポーザ(H.B.Poza)が文献「A Wide
band Data Link Computer S
imulation Model」,「NAECON′
75 Record」,page 71で説明してい
る。文献では、複数の増幅器の動作の周波数f 、f
またはf について何対かの曲線AM/AMとAM
/PMをプロットすることを提案している。図6
(a)、図6(b)は、方向性ラジオリンク増幅器の有
効な帯域BUに位置する3つの周波数f 、fおよ
びf 各々において得られた3対のAM/AMおよび
AM/PM曲線を示す。
A known system for the simulation of such amplifiers is described in US Pat.
B. Poza (H.B. Poza) has published the document "A Wide
band Data Link Computer S
immulation Model "," NAECON '
75 Record ", page 71. In the literature, the frequencies f 0 , f
Several pairs of curves AM / AM and AM for 0 or f 0 +
It is proposed to plot / PM. FIG.
(A), FIG. 6 (b) shows three pairs of AM / AM and AM obtained at each of three frequencies f 0 , f 0 and f 0 + located in the effective band BU of the directional radio link amplifier. 4 shows a / PM curve.

【0026】H.B.ポーザのシミュレーターは、AM
/AMとAM/PMの曲線を1対だけ記憶する。例えば
周波数fにおいて得られた1対の曲線を記憶し、他の
周波数f 、f または中間の周波数に対応する記
憶されていない曲線を再構成する。記憶されていない曲
線は記憶された曲線を単に適切なベクトルで移動するこ
とによって導きだされる。シミュレーターは、図6
(a)または図6(b)の実線で示した周波数fの曲
線が点線で示した周波数f またはf の曲線にで
きるだけ近くなるように移動ベクトルのA軸、およびC
軸またはφ軸成分を計算する。
H. B. Posa's simulator is AM
Only one pair of / AM and AM / PM curves is stored. For example storing a pair of curves obtained at the frequency f 0, other frequencies f 0 -, to reconstruct the curve that is not stored corresponding to the frequency of f 0 + or intermediate. Unstored curves are derived by simply moving the stored curves by the appropriate vector. The simulator is shown in Fig. 6.
(A) or the A axis of the movement vector and C so that the curve of the frequency f 0 shown by the solid line in FIG. 6B is as close as possible to the curve of the frequency f 0 or f 0 + shown by the dotted line.
Calculate the axis or φ axis components.

【0027】この種のシミュレーションシステムは、準
メモリ無しの増幅器で異なる周波数において生じる歪み
をシミュレートするにはあまりにも近似的である。この
種のシステムのもうひとつの欠点は、メモリ付き増幅器
のレスポンスのシミュレーションには使えないことであ
る。
This type of simulation system is too approximate to simulate the distortion occurring at different frequencies in a quasi-memoryless amplifier. Another disadvantage of this type of system is that it cannot be used to simulate the response of an amplifier with memory.

【0028】図9に、A.A.M.サレー(A.A.
M.Saleh)のモデルによるもう一つの知られてい
るシミュレーションシステムで、文献「Frequen
cy−Independent and Freque
ncy−DependentModels of TW
TA Amplifiers」,November,1
982,「IEEE Transactions on
Communication」,Volume Co
m−29,No.11,page 1715に記載され
たシステムを示す。準メモリ無しの非線形増幅器の入力
信号xに対するレスポンスの計算は、出力信号yの2つ
のそれぞれの成分ypとyqの計算のため、P(A,
f)とQ(A,f)の2段階に分割することができる。
成分ypは入力信号xと同位相であり、成分yqは直角
位相である。
FIG. A. M. Saleh (AA)
M. Another known simulation system based on the model of Saleh) is described in the document "Frequen.
cy-Independent and Freque
ncy-DependentModels of TW
TA Amplifiers ", November, 1
982, "IEEE Transactions on
Communication ", Volume Co
m-29, No. 11 shows the system described in page 1715. The calculation of the response to the input signal x of the non-quasi-memoryless non-linear amplifier is given by P (A,
f) and Q (A, f).
The component yp is in phase with the input signal x, and the component yq is in quadrature.

【0029】サレーのシミュレーションシステムは、複
数の周波数fにおける増幅器の特性測定の結果を用い
る。すなわち、出力信号yの成分ypとyqの計算のた
めの各アームに対応する伝達関数P(A,f)とQ
(A,f)を計算するためにいくつかの周波数fにおい
て幾組かの曲線P(A)とQ(A)がプロットされる。
位相のずれはそれぞれの計算ブランチには導入されない
ので、伝達関数P(A,f)またはQ(A,f)はそれ
ぞれメモリ効果無しの非線形レスポンスの計算値に対応
する。
The Surrey simulation system uses the results of amplifier characteristic measurements at a plurality of frequencies f. That is, transfer functions P (A, f) and Q corresponding to each arm for calculating components yp and yq of output signal y.
Several curves P (A) and Q (A) are plotted at several frequencies f to calculate (A, f).
Since the phase shift is not introduced in the respective calculation branches, the transfer function P (A, f) or Q (A, f) respectively corresponds to the calculated value of the non-linear response without memory effect.

【0030】A.A.M.サレーの文献ではこのシステ
ムのモデルは単一周波信号の増幅に適用することができ
ると言われており、推測では、どのような型の信号のシ
ミュレーションにも適用できると仮定されている。この
モデルのもうひとつの欠点は、メモリの時定数に対して
高速に信号の振幅が変化する時、異なる周波数において
現れる歪みをこのシステムでは再現することができない
ため、メモリ付きの増幅器に適用することができないこ
とである。
A. A. M. Surrey's document states that this model of the system can be applied to the amplification of single frequency signals, and speculation assumes that it can be applied to the simulation of any type of signal. Another disadvantage of this model is that when the amplitude of the signal changes rapidly with respect to the time constant of the memory, the distortion that appears at different frequencies cannot be reproduced by this system, so it must be applied to an amplifier with memory. Is not possible.

【0031】メモリ付きの非線形増幅器ANLAMで
は、振幅A(t)が変化する時間と比較してメモリに要
する時間が無視できないため、メモリ効果はさらに大き
い。このような場合、非線形微分方程式または特性曲線
の関数列における展開のような、より複雑な方法がメモ
リ付きの増幅器ANLAMのレスポンスをシミュレート
するために必要となる。
In the non-linear amplifier ANLAM with a memory, the time required for the memory is not negligible compared to the time when the amplitude A (t) changes, so that the memory effect is even greater. In such a case, more complex methods are needed to simulate the response of the memory-equipped amplifier ANLAM, such as a non-linear differential equation or the expansion of a characteristic curve into a function sequence.

【0032】知られている改良されたモデルは、文献
「Frequency−Dependent Nonl
inear Quadrature Model fo
r TWT Amplifiers」,August
1984,「IEEE Transactions o
n Communication」,Volume C
om.32,No.8,page 982のにおいて
M.T.アブエルマアッティ(M.T.Abuelm
a′atti)が提案している。このモデルは、ベッセ
ル関数の数列における非線形増幅器の特性曲線の展開を
用いて、メモリ付き増幅器のレスポンスのシミュレーシ
ョンを可能にした。
A known and improved model is described in the document "Frequency-Dependent Nonl.
inner Quadrature Model fo
r TWT Amplifiers ", August
1984, "IEEE Transactions o
n Communication ", Volume C
om. 32, no. 8, page 982. T. Abuermaatti (MT Abuelm
a'atti). This model allowed the simulation of the response of the amplifier with memory using the evolution of the characteristic curve of the nonlinear amplifier in a sequence of Bessel functions.

【0033】図10は、M.T.アブエルマアッティが
上記に述べたシミュレーションシステムを表したもの
で、これは出力信号yの同相成分ypと直交成分yqの
2つの計算ブランチで構成されており、ここで各アーム
は周波数の修正係数αと因数G(f)によって各関数
J1を重みづけして、入力信号xの振幅Aに依存するN
ベッセル関数の数列J1の寄与を計算する。係数α
因数G(f)は、増幅器の複数のテスト周波数fでプ
ロットされる非線形増幅器の特性曲線P(A)とQ
(A)を何対か設定した後、計算される。
FIG. T. Abuel Maatti represents the simulation system described above, which consists of two calculation branches, an in-phase component yp and a quadrature component yq of the output signal y, where each arm is a frequency correction factor. Each function J1 is weighted by α and the factor G n (f), and N depends on the amplitude A of the input signal x.
The contribution of the Bessel function sequence J1 is calculated. The coefficient α n and the factor G n (f) are obtained by plotting the characteristic curves P (A) and Q of the nonlinear amplifier plotted at a plurality of test frequencies f of the amplifier.
It is calculated after setting several pairs of (A).

【0034】図8では、J1(nπA/D)と呼ばれる
一次の1種類目のNベッセル関数の2つの重みづけ合計
により、これらの関数J1の重みづけ係数αnpとα
nqを調整しながら、図7に示すような曲線P(A)と
Q(A)を非常に正確に補間することができるようにな
っているのがわかる。
In FIG. 8, the weighting coefficients α np and α np of these first-order N-bessel functions, which are called J1 (nπA / D), are obtained by summing the two weighted sums.
It can be seen that the curves P (A) and Q (A) as shown in FIG. 7 can be interpolated very accurately while adjusting nq .

【0035】ベッセル関数はサイン関数のチェビシェフ
変換であり、曲線P(A)とQ(A)のベッセル関数列
における展開は、増幅器の非線形性の曲線y(x)のサ
イン関数列におけるフーリエ展開に相当し、これは図2
に示すヒステリシス曲線y(x)の正弦波形に正確に一
致する。理論的には、この種のシステムによってマルチ
キャリヤ信号つまり、異なる周波数の複数の正弦波成分
で構成される信号の増幅のシミュレーションができるは
ずである。しかし、マルチキャリヤ入力信号の非線形増
幅は、相互変調現象として知られている歪みの発生によ
り複雑になる。非線形増幅器がいくつかのキャリヤ周波
を入力側で受ける時、出力側では増幅されたキャリヤに
加えて、相互変調の結果として知られる好ましくないハ
ーモニクス成分が得られるが、このハーモニクス成分の
それぞれはキャリヤの周波数と異なる周波数を有する。
The Bessel function is a Chebyshev transform of the sine function, and the expansion of the curves P (A) and Q (A) in the Bessel function sequence becomes the Fourier expansion of the amplifier nonlinearity curve y (x) in the sine function sequence. Corresponding to FIG.
Exactly matches the sine waveform of the hysteresis curve y (x) shown in FIG. Theoretically, this type of system should be able to simulate the amplification of a multicarrier signal, that is, a signal composed of multiple sinusoidal components at different frequencies. However, non-linear amplification of a multicarrier input signal is complicated by the occurrence of distortion known as the intermodulation phenomenon. When the nonlinear amplifier receives several carrier frequencies at the input, an undesirable harmonic component, known as a result of intermodulation, is obtained at the output in addition to the amplified carrier, each of which is a carrier component of the carrier. It has a frequency different from the frequency.

【0036】図11〜14は2つのキャリヤ信号の非線
形増幅時の相互変調現象の出現を示す。図11は、2キ
ャリヤ入力信号xの周波数に関するグラフで、例えば、
それぞれ周波数f−1およびfの2つのキャリヤ成分
を表し、これらは同じ入力振幅Aを有する。2つのキャ
リヤ周波数f−1とfは、増幅器の有効な周波数帯域
BUにあり、周波数差dfだけ離れている。
FIGS. 11 to 14 show the appearance of an intermodulation phenomenon when nonlinearly amplifying two carrier signals. FIG. 11 is a graph relating to the frequency of the two-carrier input signal x.
They respectively represent two carrier components of frequencies f -1 and f 1 , which have the same input amplitude A. The two carrier frequencies f −1 and f 1 are in the effective frequency band BU of the amplifier and are separated by a frequency difference df.

【0037】図14は、図11の2キャリヤ入力信号x
のメモリ効果付きの増幅ANLAMに対応する出力信号
yの周波数に関するグラフである。出力信号yは、周波
数fが多様で振幅Cが異なる一連のハーモニクス成分を
有することがわかる。この各相互変調成分の周波数は入
力側のキャリヤ周波数の整数結合である。図14に示さ
れた有効な帯域BUに含まれる出力ハーモニクスの詳細
は下記のとおりである: −それぞれ、周波数がf−1とfで出力での振幅がC
−1とCであるキャリヤ; −それぞれ、周波数がf−3とfで出力側の振幅がC
−3とCである3次相互変調成分。
FIG. 14 shows the two-carrier input signal x of FIG.
7 is a graph relating to the frequency of the output signal y corresponding to the amplified ANLAM with the memory effect of FIG. It can be seen that the output signal y has a series of harmonic components having various frequencies f and different amplitudes C. The frequency of each intermodulation component is an integer combination of the input carrier frequencies. The details of the output harmonics contained in the valid band BU shown in FIG. 14 are as follows:-the frequencies at f -1 and f 1 and the amplitude at the output C respectively
1 and is a C 1 carrier; - respectively the amplitude of the output-side frequency at f -3 and f 3 C
-3 and C3 third order intermodulation components.

【0038】図15はキャリヤ成分と3次相互変調成分
の振幅C−1とCおよびC−3とCの推定を可能に
したアブエルマアッティのモデルによる結果を再現して
いる。しかし、アブエルマアッティのモデルによる相互
変調成分の振幅の推定では高効率のマルチキャリヤの動
作における非線形増幅器の相互変調歪みを実際に測定す
るにはうまく対応しない。
[0038] Figure 15 reproduces the result of the carrier component and the third-order intermodulation component Abu Elma up tee of model allows the estimation of the amplitude C -1 and C 1 and C -3 and C 3 of. However, the estimation of the amplitude of the intermodulation component by the Abuermaatti model does not correspond well to the actual measurement of the intermodulation distortion of the nonlinear amplifier in the operation of the multi-carrier with high efficiency.

【0039】実際、マルチキャリヤ信号が増幅される
と、エンベロープメモリ効果として知られている現象が
起こる。この場合、準メモリ無しのモデルの時のように
エンベロープが一定であると仮定することはできない。
事実、エンベロープの変化の時間に関して、メモリの時
定数は無視することはできない。
In fact, when a multicarrier signal is amplified, a phenomenon known as the envelope memory effect occurs. In this case, it cannot be assumed that the envelope is constant as in the case of the model without quasi-memory.
In fact, the time constant of the memory cannot be ignored with respect to the time of the envelope change.

【0040】図11の2キャリヤ入力信号xの時間的変
化を示した図12は、例えば各キャリヤfとf−1
振幅Aが一定であると仮定されているのに、2キャリヤ
信号のエンベロープX(t)と−X(t)が非常に速く
そして大部分が変化することを表している。そこで、前
述の2キャリヤの入力信号に対応する出力信号yの時間
的変化を示した図13は出力信号yのエンベロープY
(t)と−Y(t)が相互変調歪みによって大きく歪ん
だように現れることを示している。メモリ付き非線形増
幅器の信号のこのような振幅の歪みを指して『エンベロ
ープメモリ効果』という名称が用いられている。
[0040] Figure 12 shows the temporal variation of the second carrier input signal x in FIG. 11, for example, to the amplitude A of each carrier f 1 and f -1 have been assumed to be constant, the second carrier signal It shows that the envelopes X (t) and -X (t) are very fast and mostly changing. FIG. 13 showing a temporal change of the output signal y corresponding to the above-mentioned two-carrier input signal is shown in FIG.
This shows that (t) and -Y (t) appear to be greatly distorted by intermodulation distortion. The term “envelope memory effect” is used to refer to such amplitude distortion of a signal of a nonlinear amplifier with memory.

【0041】知られているモデルは特に図16と17に
表した2つの効果について重視していない。まずはじめ
に見られる効果は、図16に表した比C1/C3、つま
りキャリヤの振幅C1を相互変調成分の振幅C3につい
て比較した比が入力信号のキャリヤの周波数の差dfお
よびキャリヤの振幅Aの正確な値によって大きく変化す
ることである。アブエルマアッティのモデルを適用する
と、C1/C3の比は周波数の差に依存せず入力振幅A
に応じて連続的に変化する。次に見られる効果は第2の
キャリヤの存在が第1のキャリヤの出力振幅に影響を与
えることである。図17は例えば、2つのキャリヤの周
波数の差df(df=f−f−1)に依存する、周波
数がそれぞれfまたはf−1であるキャリヤの出力振
幅の減衰または共振のピークCまたはC−1を示す。
The known models do not particularly focus on the two effects shown in FIGS. The first effect is that the ratio C1 / C3 shown in FIG. 16, that is, the ratio obtained by comparing the carrier amplitude C1 with respect to the amplitude C3 of the intermodulation component, is accurate for the difference df in the carrier frequency of the input signal and the carrier amplitude A. Values vary greatly with different values. When the Abuermaatti model is applied, the ratio of C1 / C3 is independent of the frequency difference and the input amplitude A
It changes continuously according to. The next effect is that the presence of the second carrier affects the output amplitude of the first carrier. Figure 17, for example, depends on the frequency difference between the two carrier df (df = f 1 -f -1 ), peak C 1 frequency attenuation or resonance of the output amplitude of the carrier is f 1 or f -1 respectively Or C- 1 .

【0042】知られているモデルの1つの欠点はこのよ
うな効果を考慮しないことである。一般的に、知られて
いるモデルの欠点はいかなるエンベロープメモリ効果も
シミュレートしないことである。
One drawback of the known model is that it does not consider such effects. In general, a drawback of known models is that they do not simulate any envelope memory effects.

【0043】[0043]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は非線形増
幅器のエンベロープメモリ効果の正確なシミュレーショ
ンを提供することである。本発明の目的は特に、マルチ
キャリヤ信号に対する非線形増幅器のレスポンスの正確
なシミュレーションを可能にする方法と装置を提供する
ことである。本発明のもうひとつの目的は、メモリ効果
付きの非線形増幅器のシミュレーションの簡単な方法と
装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an accurate simulation of the envelope memory effect of a nonlinear amplifier. It is an object of the invention, inter alia, to provide a method and an arrangement which enable an accurate simulation of the response of a nonlinear amplifier to a multicarrier signal. Another object of the present invention is to provide a simple method and apparatus for simulating a nonlinear amplifier with a memory effect.

【0044】本発明によると、歪みが発生する条件にあ
る増幅器の特性の動的測定を行うことによって、これら
の目的は達成される。本発明によると、各測定において
振幅変調された信号を印加して信号のエンベロープを変
化させ、振幅変調の歪みの特性を測定するようになって
いる。歪みの特性によって、一定の振幅でプロットされ
た特性に基づいてシミュレートされたレスポンスを修正
することが可能になる。特に、マルチキャリヤ信号、つ
まり変調された振幅を印加することによって特性を測定
するようになっている。
According to the present invention, these objectives are achieved by performing a dynamic measurement of the characteristics of the amplifier under conditions where distortion occurs. According to the present invention, in each measurement, the amplitude-modulated signal is applied to change the envelope of the signal, and the distortion characteristic of the amplitude modulation is measured. The characteristics of the distortion make it possible to modify the simulated response based on the characteristics plotted at a constant amplitude. In particular, the characteristics are measured by applying a multi-carrier signal, that is, a modulated amplitude.

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】本発明は、メモリ効果を示す非線
形増幅器の信号レスポンスのシミュレーション方法を実
施することによって達成されるが、そのシミュレーショ
ン方法は: −入力で一定の振幅においてそれぞれ増幅器の振幅/振
幅変換と振幅/位相シフト変換の特性を測定し、 −直接伝達関数の数列においてその特性を展開するとい
う手順とを含み、この方法はさらに: −各測定において入力振幅を変調して、振幅変調の歪み
の特性を測定し、 −入力変調振幅に対応して、出力側の歪み振幅を再生す
る変調伝達関数を計算し、エンベロープメモリ効果をシ
ミュレートするために入力振幅が変調される時、直接伝
達関数を修正する、 という手順を含む。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The invention is achieved by implementing a method for simulating the signal response of a non-linear amplifier exhibiting a memory effect, the method comprising the steps of: Measuring the properties of the amplitude conversion and the amplitude / phase shift conversion, and developing the properties in a sequence of direct transfer functions, the method further comprising:-modulating the input amplitude in each measurement to obtain an amplitude modulation. Calculates the modulation transfer function that reproduces the distortion amplitude at the output side, corresponding to the input modulation amplitude, and directly modulates the input amplitude to simulate the envelope memory effect. Modifying the transfer function.

【0046】本発明による方法は: −異なる周波数における特性を測定し、 −直接伝達関数の周波数修正値を測定する、 という手順を含むのが好ましい。本発明に従うと、振幅
変調の歪みの特性の測定は、少なくとも2つの異なる周
波数のキャリヤを含む信号を入力に印加して相互変調の
歪みの測定することで構成される。
The method according to the invention preferably comprises the steps of: measuring properties at different frequencies, measuring the frequency correction of the direct transfer function. According to the invention, measuring the characteristic of the amplitude modulation distortion comprises applying a signal comprising at least two different frequency carriers to the input and measuring the intermodulation distortion.

【0047】本発明により提供される第1の方法は: −特定の振幅を有するキャリヤのグループを入力して出
力側の相互変調成分の除去特性を測定することである。
本発明により提供されるそれに代わる第2の方法は: −特定の振幅を有する入力側の1グループのキャリヤを
用いて出力側の相互作用を測定することである。 本発明により提供されるそれらに代わる第3の方法は: −特定の入力変調振幅を用いて、出力変調ノイズの特性
を測定することである。 本発明によれば好ましくは: −入力変調周波数の差を用いて歪みの特性を測定する。 本発明によれば好ましくは: −入力変調振幅の値を複数用いて相互変調歪みの特性を
測定する。
A first method provided by the present invention is to input a group of carriers having a specific amplitude and measure the rejection characteristics of the intermodulation components at the output.
A second alternative provided by the invention is to measure the interaction on the output side with a group of carriers on the input side having a specific amplitude. A third alternative provided by the present invention is to: measure the characteristics of the output modulation noise using a specific input modulation amplitude. According to the invention, preferably: the characteristic of the distortion is measured using the difference of the input modulation frequencies. According to the invention, preferably: the intermodulation distortion characteristic is measured using a plurality of values of the input modulation amplitude.

【0048】本発明によってさらに、メモリ効果を有す
る非線形増幅器の信号レスポンスのシミュレーション装
置が提供されるが、この装置は: −非線形増幅器の単一キャリヤ信号に対するレスポンス
の計算のためのモジュールで、このモジュールは増幅器
の真の特性、特に振幅の非線形性と振幅/位相シフト変
換の特性から生成される伝達関数を有する少なくとも1
つのフィルターを備え、この伝達関数は、異なる周波数
の単一キャリヤ信号において測定された特性に基づいて
計算された修正値により、周波数において修正され、上
記装置はマルチキャリヤ信号へ応答するハーモニクスを
発生する手段を備える。
The invention further provides an apparatus for simulating the signal response of a nonlinear amplifier with a memory effect, the apparatus comprising: a module for calculating the response of the nonlinear amplifier to a single carrier signal; Have at least one transfer function that is derived from the true characteristics of the amplifier, especially the characteristics of the amplitude nonlinearity and the amplitude / phase shift conversion.
With one filter, the transfer function of which is modified in frequency by a modification value calculated based on characteristics measured in a single carrier signal of different frequency, the device generating harmonics responsive to the multi-carrier signal Means.

【0049】本発明による装置のハーモニクス発生手段
は、信号を周波数成分にフーリエ解析するためのモジュ
ールおよび/または相互変調成分の周波数の結合を計算
する結合モジュールおよび/または信号振幅のr.m.
s値を計算する標準モジュールを備えているのが好まし
い。
The harmonic generation means of the device according to the invention may comprise a module for Fourier analysis of the signal into frequency components and / or a coupling module for calculating the frequency combination of the intermodulation components and / or the r.m. m.
Preferably, a standard module for calculating the s value is provided.

【0050】本発明による装置の第1の実施例では、計
算モジュールのレスポンスの変調のためのフィルター
で、この変調フィルターは、マルチキャリヤ信号が装置
によりシミュレートされる時、相互変調成分を除去する
特性から生成された伝達関数を有する。
In a first embodiment of the device according to the invention, a filter for the modulation of the response of the calculation module, which removes intermodulation components when a multicarrier signal is simulated by the device. It has a transfer function generated from the characteristic.

【0051】本発明による装置の第2の実施例では、計
算モジュールのレスポンスの修正のためのフィルター
で、このフィルターはキャリヤの相互作用特性から生成
された伝達関数を有し、そのために計算モジュールによ
り与えられたキャリヤの振幅は、マルチキャリヤ信号の
増幅が本装置によってシミュレートされる時、修正フィ
ルターによって修正される。
In a second embodiment of the device according to the invention, a filter for the modification of the response of the calculation module, the filter having a transfer function generated from the interaction properties of the carrier, for which the calculation module The amplitude of a given carrier is modified by a modifying filter when the amplification of the multicarrier signal is simulated by the device.

【0052】本発明の利点は高効率で動作するマイクロ
波増幅器の信号レスポンスのシミュレーションに利用す
ることができることである。本発明の他の特性や目的や
利点を下記の詳細な説明や添付図面に示すが、これらは
実施例に限定されるものではない。
An advantage of the present invention is that it can be used to simulate the signal response of a microwave amplifier operating at high efficiency. Other features, objects, and advantages of the present invention are set forth in the following detailed description and accompanying drawings, but are not limited to the examples.

【0053】[0053]

【実施例】本発明によるシミュレーション方法や装置
は、知られているモデルシステムを基に開発された。本
発明は、任意の型の信号、特に複数の周波数成分を含む
信号の増幅をシミュレートすることを提案している。本
発明による装置の第一の特性によると、シミュレーショ
ン装置はマルチキャリヤ信号に応答してハーモニクスを
発生する手段を有する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The simulation method and apparatus according to the present invention have been developed based on a known model system. The invention proposes simulating the amplification of any type of signal, especially a signal containing multiple frequency components. According to a first characteristic of the device according to the invention, the simulation device has means for generating harmonics in response to the multi-carrier signal.

【0054】図21〜23に示した、本発明による装置
の様々な構造には必ず、知られているモデルによる出力
信号yの計算のためのブロック11や21や31と、出
力信号yを修正するため、正確な振幅を計算する前に相
互変調成分の周波数を計算する、ハーモニクス発生の平
行なブロック12や22、または23や32が備えられ
ている。出力信号の計算ブロック11と21と31は知
られているシミュレーションモデル、例えば、H.B.
ポーザによるメモリ無しの非線形モデルMNLSM、
A.A.M.サレーによるメモリ無しの2次非線形モデ
ルMNLSM、M.T.アブエルマアッティによるメモ
リ付きのモデルMMそれぞれを実施するために設計され
たものである。主にM.T.アブエルマアッティの改良
されたモデルを基にして他のモデルを実施することがで
き、本発明の実施の説明が展開される。
The various structures of the device according to the invention, shown in FIGS. 21 to 23, always include blocks 11, 21 and 31 for the calculation of the output signal y according to the known model and the modification of the output signal y. For this purpose, parallel blocks 12 and 22, or 23 and 32 for generating harmonics are provided for calculating the frequency of the intermodulation component before calculating the exact amplitude. The calculation blocks 11, 21 and 31 for the output signals are known simulation models, for example H.264. B.
Non-linear model MNLSM without memory by Poser,
A. A. M. The second order nonlinear model MNLSM, M.M. T. It is designed to implement each model MM with memory by Abu El Maatti. Mainly M. T. Other models can be implemented based on the improved model of Abu El Maatti, and the description of the implementation of the present invention is developed.

【0055】出力計算ブロックMNLSMまたはMMと
ハーモニクス発生ブロックHarmの並列な構造が一例
として与えられていることは理解されるであろう。これ
らのブロックは本発明における計算のサブプログラム機
能を概略的に表したものであるが、ブロックの構造は連
続していてもよく、計算ブロックを効率的に形成するに
はなるべくコンピュータープログラムで行うのがよい。
It will be appreciated that a parallel structure of the output calculation block MNLSM or MM and the harmonics generation block Harm is given as an example. Although these blocks schematically represent the subprogram function of calculation in the present invention, the structure of the blocks may be continuous, and a computer program is preferably used to efficiently form calculation blocks. Is good.

【0056】図23は、図10で示したアブエルマアッ
ティの簡単なモデルを基に改良されたハーモニクス発生
手段Harmと相互変調成分の計算のための手段MMの
もう一つの実施例の詳細な図面である。入力信号xが
A,B,…,Mの多重の周波数成分を含む時、モジュー
ルHarmとMMによってY010、Y1−11、Y
−120、Y−111、Y0−12、Y−102、Y
20−1、Y2−10、Y11−1、Y02−1、とい
った相互変調成分の振幅の計算を可能になった。Har
mとMMという手段のこうした複素構造は任意の型の信
号、特にマルチキャリヤ信号の増幅をシミュレートする
ように設計された。
FIG. 23 is a detailed diagram of another embodiment of the improved harmonics generating means Harm and the means MM for calculating the intermodulation component based on the simple model of Abuerma Atti shown in FIG. It is a drawing. When the input signal x includes multiple frequency components of A, B,..., M, Y 010 , Y 1-11 , Y
-120 , Y- 111 , Y0-12 , Y- 102 , Y
20-1, Y 2-10, Y 11-1, Y 02-1, enabled the calculation of the amplitude of the intermodulation components such. Har
These complex structures of the means m and MM were designed to simulate the amplification of any type of signal, especially multicarrier signals.

【0057】図20ではハーモニクス発生手段Harm
は、多重周波の入力信号xを振幅がA,B,…,Mの周
波数成分に解析するためのFFTフーリエ級数解析のフ
ィルターを備えていることが分かる。これらの成分は相
互変調成分、例えばY010の計算に対応するテーブル
にグループ分けされた基本フィルターの入力に印加され
る。各基本フィルターは図10のフィルターの例で一般
化されたベッセル関数Jから得られた伝達関数を有す
る。フィルターのテーブルの伝達関数や一般化されたベ
ッセル関数の詳細は下記に詳しく説明する。
In FIG. 20, the harmonics generating means Harm
Is provided with a filter for FFT Fourier series analysis for analyzing the multi-frequency input signal x into frequency components having amplitudes of A, B,..., M. These components are applied to the input of an elementary filter grouped in a table corresponding to the calculation of the intermodulation components, for example Y010 . Each elementary filter has a transfer function derived from the Bessel function J generalized in the filter example of FIG. Details of the transfer function of the filter table and the generalized Bessel function are described in detail below.

【0058】本発明による装置の構造はハーモニクスの
発生手段、できればフーリエ級数解析モジュールや知ら
れているシミュレーションモデルを備える手段を含んで
いるのが好ましいということは理解されるであろう。
It will be understood that the structure of the device according to the invention preferably comprises means for generating harmonics, preferably means comprising a Fourier series analysis module or a known simulation model.

【0059】知られているモデルの中で最も改良されて
いるアブエルマアッティのモデルにより提案された式の
展開は、下記に示すようにシミュレーションエラーを引
き起こす。こうしたエラーは本発明によって修正され
る。事実、上記式(7′)と(7″)に続いて、アブエ
ルマアッティは同位相の非線形特性Pと直交位相の非線
形特性Qを別々に下記式(8′)と(8″)でNベッセ
ル関数の数列に分析した:
The expansion of the equations proposed by Abuermaatti's model, which is the most improved of the known models, causes simulation errors as described below. These errors are corrected by the present invention. In fact, following the above equations (7 ') and (7 "), Abuel Maatti separately calculates in-phase nonlinear characteristic P and quadrature nonlinear characteristic Q by the following equations (8') and (8"). Analyzed into a sequence of N Bessel functions:

【0060】[0060]

【式10】 ここで、2Dは増幅器の入力のダイナミックレンジであ
り、αnpとαnqは引用文献に示した最小の平均2乗
誤差法で計算された係数である。
(Equation 10) Here, 2D is the dynamic range of the input of the amplifier, and α np and α nq are coefficients calculated by the minimum mean square error method shown in the cited document.

【0061】この分析と対応するアブエルマアッティの
シミュレーション装置は図10に示した。ここで、入力
信号xが周波数がf−1とfで等しい振幅がAとする
2つのキャリヤを有すると仮定すると、信号xは下記式
(9)のような式になる:
FIG. 10 shows a simulation apparatus of Abuerma Atti corresponding to this analysis. Here, the input signal x is the frequency when the amplitude equal f -1 and f 1 is assumed to have two carriers to be A, the signal x is the equation such as Equation (9):

【0062】[0062]

【式11】 [Equation 11]

【0063】入力信号xはそこで、図12と下記式(1
0)に示すように振幅において大きく変調されたエンベ
ロープXを有する:
The input signal x is calculated as shown in FIG.
With envelope X greatly modulated in amplitude as shown in 0):

【0064】[0064]

【式12】 ここでdf=f−f−1は2つのキャリヤfとf
−1の周波数の差を表す。
(Equation 12) Here, df = f 1 −f −1 is equal to two carriers f 1 and f
Represents a frequency difference of -1 .

【0065】準メモリ無しの2次式モデルによると、式
(9)と(10)の入力信号xに対応する出力信号のエ
ンベロープYは次のような2次式になる:
According to the quadratic model without quasi-memory, the envelope Y of the output signal corresponding to the input signal x in equations (9) and (10) is a quadratic equation as follows:

【0066】[0066]

【式13】 ここで、Yは前記入力信号xに対応する出力信号yの
エンベロープYの同相成分で、YはエンベロープYの
直交成分となる。
(Equation 13) Here, Y p is the in-phase component of the envelope Y of the output signal y corresponding to the input signal x, Y q is the quadrature component of the envelope Y.

【0067】ここで、式(11)と(11′)はメモリ
付きの非線形増幅器ANLAMのシミュレーションに直
接利用することはできない。というのは、出力エンベロ
ープXは周波数が周波数の差dfの半分の正弦波で、メ
モリの時定数と比較して時間に関する変化が急激すぎる
からである。アブエルマアッティの改良モデルでは、式
(9)と(10)の2キャリヤ入力信号xに対応する出
力信号のエンベロープYは、周波数をf、振幅をC
(iは正または負の整数である)とする一連の成分を含
む。
Here, the equations (11) and (11 ') cannot be used directly for the simulation of the nonlinear amplifier ANLAM with memory. This is because the output envelope X is a sine wave whose frequency is half the frequency difference df, and the change with respect to time is too rapid compared to the time constant of the memory. In the improved model of Abu El Maatti, the envelope Y of the output signal corresponding to the two-carrier input signal x in equations (9) and (10) has a frequency f i and an amplitude C i.
(I is a positive or negative integer).

【0068】図14に詳細に示したとおり、その出力信
号の周波数成分は下記の周波数と振幅である: −出力振幅Cを有する周波数fのキャリヤ成分; −出力振幅C−1を有する周波数f−1のキャリヤ周
波; −符号のない振幅を有する周波数がそれぞれ、2.f
−1、f−1+f、2.fとf−1−fに等しい
第2相互変調成分; −周波数が2.f−f−1に等しいfで、振幅がC
である第3相互変調成分; −周波数が2.f−1−fに等しいf−3で、振幅が
−3である第3相互変調成分; −周波数が3.f−2.f−1に等しいfで、振幅
がCである第5相互変調成分; −他の奇数番の成分のより小さい値のものや他の偶数番
の成分は、一般的に有効な帯域BUから除去される。
[0068] As shown in detail in Figure 14, the frequency component of the output signal is the frequency and amplitude of the following: - a carrier component of the frequency f 1 having an output amplitude C 1; - the frequency with output amplitude C -1 f- 1 carrier frequencies;-frequencies with unsigned amplitudes of 2. f
-1, f -1 + f 1, 2. a second intermodulation component equal to f 1 and f −1 −f 1 ; equal f 3 to f 1 -f -1, amplitude C
A third intermodulation component that is 3; In f -1 -f 1 equal f -3, third intermodulation component amplitude is C -3; - frequency 3. f 1 -2. In f 5 equal to f -1, fifth intermodulation component amplitude is C 5; - components of those and other even-numbered value smaller than the component of the other odd-numbered generally effective band BU Removed from

【0069】3次と、可能性としては5次の相互変調成
分のみが有効帯域BUに位置し、増幅器のレスポンスの
試験に十分な振幅C−3、C、C−5、Cを有す
る。相互変調成分の次数が、キャリヤ周波の結合の整数
係数の絶対値の合計であることは理解されるであろう。
対応する出力信号yは下記式(12)のように、周波数
成分の振幅の合計である:
Only the third and possibly fifth order intermodulation components are located in the effective band BU and have amplitudes C -3 , C 3 , C -5 and C 5 sufficient for testing the response of the amplifier. . It will be appreciated that the order of the intermodulation component is the sum of the absolute values of the integral coefficients of the carrier frequency combinations.
The corresponding output signal y is the sum of the amplitudes of the frequency components, as in equation (12):

【0070】[0070]

【式14】 ここでiは全ての正負の奇数の整数値をとり、Cは下
記式のように実数部Cip(同位相)と虚数部C
iq(直角位相)に分析される:
(Equation 14) Where i takes an integer value of all of the positive and negative odd, C i is the real part C ip (in phase) and imaginary part C as shown in Equation
analyzed to iq (quadrature):

【0071】[0071]

【式15】 (Equation 15)

【0072】アブエルマアッテイは上記文献で、2キャ
リヤ信号の増幅により現れる相互変調成分の振幅C
計算は下記式のように1種類目のただしn次である様々
なベッセル関数Jnの和を基に行うことができることを
示した:
[0072] In Abu Elmer up Tay supra, the sum of the various Bessel functions Jn is where n next first type as the calculation of the amplitude C i intermodulation component appearing by amplification of second carrier signals formula We have shown that we can do this based on:

【0073】[0073]

【式16】 ここで、αnpとαnqは第1ベッセル関数J1のみの
非線形性の特性PとQの展開によって式(8′)と
(8″)から得られた係数であり、J0、J1、J2は
それぞれ0次、1次、2次のベッセル関数の1種類目で
ある。
(Equation 16) Here, α np and α nq are coefficients obtained from the equations (8 ′) and (8 ″) by expanding the nonlinear characteristics P and Q of only the first Bessel function J1, and J0, J1, and J2 are These are the first kind of 0th-order, 1st-order, and 2nd-order Bessel functions.

【0074】0次、1次、2次またはN次のベッセル関
数J0、J1、J2またはJNは、振幅がCである相
互変調成分の周波数がfである時のキャリヤ周波数f
−1またはfの結合の整数係数の絶対値に対応するよ
うに選択される。そこで、|i|次の各相互変調成分C
は、各式に含まれる0次、1次、2次またはN次ベッ
セル関数J0、J1、J2のまたはJNの和に対応す
る。一般には、入力信号xがA,B,..,Mと呼ばれ
る任意の振幅のm個の周波数成分(キャリヤ)を有する
時、下記式に与えられる周波数を有する多数の相互変調
の積が得られる:
The 0th-order, 1st-order, 2nd-order, or Nth-order Bessel function J0, J1, J2 or JN is the carrier frequency f when the frequency of the intermodulation component whose amplitude is C i is f i.
It is selected to correspond to the absolute value of the integer coefficients of coupling of -1 or f 1. Then, the | i | next intermodulation component C
i corresponds to the zero-order, first-order, second-order or N-order Bessel functions J0, J1, J2 or the sum of JN included in each equation. In general, if the input signal x is A, B,. . , M, we have a multiplicity of intermodulation products with frequencies given by the following equation:

【0075】[0075]

【式17】 ここで、α,β,…,μは相対整数であり、f
,...,fは入力信号xにそれぞれ現れるキャ
リヤA,B,..,Mの周波数である。
(Equation 17) Here, α, β,..., Μ are relative integers, and f A ,
f B ,. . . , F M are the carriers A, B,. . , M.

【0076】周波数がfである各相互変調成分の振幅
は下記一般式の通りである:
[0076] amplitude C i of each intermodulation component frequency is at f i are as the following general formula:

【0077】[0077]

【式18】 ここで、J|n|は絶対値nに対応する次数の1種類目
のベッセル関数である(一般化)。
(Equation 18) Here, J | n | is the first kind of Bessel function of the order corresponding to the absolute value n (generalization).

【0078】そこで、メモリ付きのモデルのこれらの式
を展開した相互変調成分の計算手段MMの詳細な実施例
を図20に示した。この図は、マルチキャリヤ信号の成
分A,B,..,Mの振幅によって変調された一般ベッ
セル関数J|α|の積を計算するため、基本フィルター
のテーブルを水平に直列接続した表した概略図である。
各水平方向の結果はそこで、出力側でハーモニクスの振
幅Yα,β,…,μを与える前に、テーブルの別の水平
方向の結果や直交位相成分の類似のテーブルの結果に加
算される。
FIG. 20 shows a detailed embodiment of the means MM for calculating the intermodulation component obtained by expanding these equations of the model with the memory. This figure shows the components A, B,. . , M is a schematic diagram in which tables of basic filters are connected in series horizontally to calculate a product of a general Bessel function J | α | modulated by the amplitude of M. FIG.
Each horizontal result is then added to another horizontal result in the table or a similar table of quadrature components before giving the harmonic amplitudes Yα, β,..., Μ at the output.

【0079】この詳細な実施例において、中央のキャリ
ヤBと両端のキャリヤAとMを基にして、周波数f
増幅されたキャリヤY010を除く少なくとも9つの相
互変調積Y20−1,Y2−10,Y11−1,Y
02−1,Y1−11,Y−120,Y−111,Y
0−12,Y−102が中央の周波数fのすぐ近くに
得られることが分かる。それゆえ、相互変調積の数は、
キャリヤの数mと共に指数関数的に増えるため、2つ以
上のキャリヤの信号のシミュレーションの実施を本明細
書中に詳細に示すことができないことがわかる。当業者
であれば、2つのキャリヤ用に説明した計算を一般化す
ることで図にすることができる。
In this detailed embodiment, based on the center carrier B and the carriers A and M at both ends, there are at least nine intermodulation products Y 20-1 , Y except for the amplified carrier Y 010 of frequency f B. 2-10 , Y 11-1 , Y
02-1 , Y1-11 , Y- 120 , Y- 111 , Y
0-12, it can be seen that Y -102 are obtained in the immediate vicinity of the center frequency f B. Therefore, the number of intermodulation products is
It can be seen that performing exponentially with the number m of carriers, the simulation of the signal of more than one carrier cannot be shown in detail here. One skilled in the art can diagram by generalizing the calculations described for the two carriers.

【0080】マイクロ波増幅システムの設計や選択にお
ける質の決定因数は、出力側の最大の相互変調成分の振
幅Cのキャリヤ成分の出力側の振幅Cに対する比で
ある。本明細書では、相互変調除去因数と呼ばれるこの
因数は下記式(18)で表される:
[0080] The quality determination factors of the design and selection of the microwave amplification system is the ratio of the amplitude C 1 on the output side of the carrier component of the amplitude C 3 of the largest intermodulation component of the output side. This factor, referred to herein as the intermodulation rejection factor, is represented by equation (18) below:

【0081】[0081]

【式19】 (Equation 19)

【0082】P/Iの比が高い程、キャリヤC1がC3
に表される相互変調ノイズとよりはっきり区別され、こ
のシステムの質は向上する。マイクロ波の分野におい
て、除去因数は一般に電流によって表される。これは下
記の比率に対応する:C1/C3はここで、P/I
と呼ぶ。2次形式にすると相互変調除去因数は、下記
のように表すことができる:
As the P / I ratio increases, the carrier C1 becomes C3
And the quality of this system is improved. In the field of microwaves, the rejection factor is generally represented by current. This corresponds to the following proportions: C1 2 / C3 2 here, P / I
Call it 2 . In quadratic form, the intermodulation rejection factor can be expressed as:

【0083】[0083]

【式20】 (Equation 20)

【0084】上記のアブエルマアッティによる式(1
4′)、(14″)と(16′)、(16″)の結果を
用いるとマイクロ波増幅器のためにシミュレートされた
相互変調除去因数は周波数に応じてほとんど変化しない
ことがわかる。事実、周波数修正値G(f)は修正
効果が低く、修正値Gの曲線は単一のキャリヤでの測
定、つまり入力エンベロープの変調無しの測定から計算
される。このように計算された相互変調除去因数P/I
は、例えば図16に示した共振効果とは逆にキャリヤの
周波数の差dfの関数ではない。
The above equation (1) by Abuermaatti
Using the results of 4 '), (14 ") and (16'), (16"), it can be seen that the simulated intermodulation rejection factor for the microwave amplifier hardly changes with frequency. In fact, the frequency correction G n (f i ) has a low correction effect, and the curve of the correction G n is calculated from a single carrier measurement, ie a measurement without modulation of the input envelope. The intermodulation rejection factor P / I thus calculated
Is not a function of the carrier frequency difference df, as opposed to, for example, the resonance effect shown in FIG.

【0085】本発明の最初の実施例によると、相互変調
除去の特性を正確に測定し、その測定値を知られている
モデルを基に計算された出力信号yを修正するために用
いるようになっている。下記の展開において、アブエル
マアッティのモデルにより計算された信号y(t)は、
実際に測定された相互変調成分を含む信号z(t)と比
較される。この種の比較により、変調信号u(t)の値
が得られ、本発明による変調フィルターによりシミュレ
ートされる。図21はこの種のフィルター14を備えた
本発明による装置の最初の実施例を図式化したものであ
る。フィルター14は入力信号の関数として信号uを計
算する伝達関数E(f,H)を有する。知られているモ
デル11の信号yはそこで、実際に測定された変調歪み
を再生する信号zを導出するように変調信号uによって
修正される。
According to a first embodiment of the present invention, the characteristics of the intermodulation rejection are accurately measured and the measured values are used to modify the output signal y calculated based on a known model. Has become. In the following development, the signal y (t) calculated by Abuermaatti's model is
The signal z (t) containing the actually measured intermodulation component is compared. By such a comparison, the value of the modulation signal u (t) is obtained and simulated by the modulation filter according to the invention. FIG. 21 schematically illustrates a first embodiment of the device according to the invention with such a filter 14. Filter 14 has a transfer function E (f, H) that calculates signal u as a function of the input signal. The signal y of the known model 11 is then modified by the modulation signal u to derive a signal z that reproduces the actually measured modulation distortion.

【0086】下記の展開によって、相互変調の計算のた
めのフィルターIMFの伝達関数E(f,H)を構成す
るために用いることができる関係の1例を設定すること
が可能になる。まず最初に、変調信号uは入力信号が被
振幅変調エンベロープXを有する場合のみ、有用である
ことが認識される。事実、入力信号xが変調されない
時、知られているモデル11は増幅器のレスポンスを適
切にシミュレートする出力信号yを有する。本発明によ
り、信号xのノルムの2乗をとることによって、信号の
エンベロープを得られる。振幅がAで周波数の差dfの
2キャリヤ信号のエンベロープXを与える式(10)に
関しては、下記式(20)のようなエンベロープの2
乗、Xが得られる:
The following development makes it possible to set one example of a relation that can be used to construct the transfer function E (f, H) of the filter IMF for the calculation of the intermodulation. First, it is recognized that the modulated signal u is useful only if the input signal has an amplitude modulated envelope X. In fact, when the input signal x is not modulated, the known model 11 has an output signal y that appropriately simulates the response of the amplifier. According to the present invention, the signal envelope can be obtained by taking the square of the norm of the signal x. Equation (10), which gives an envelope X of a two-carrier signal having an amplitude A and a frequency difference df, is expressed by the following equation (20).
Riding, X 2 is obtained:

【0087】[0087]

【式21】 (Equation 21)

【0088】式(20)により与えられた2乗式X
下記式(20′)のように、一定の振幅Aと変調因数
とに分けることができる:
The square equation X 2 given by equation (20) can be divided into a constant amplitude A 2 and a modulation factor as in equation (20 ′):

【0089】[0089]

【式22】 (Equation 22)

【0090】図21はフィルター14が入力側で入力信
号xのエンベロープのr.m.s.値X(t)を受け
ることを示す。本発明によると、フィルター14から来
た変調信号uによって下記のような修正式を表すことが
できると仮定される:
FIG. 21 shows that when the filter 14 is on the input side, the r. m. s. Indicates that it receives the value X 2 (t). According to the invention, it is assumed that the modulation signal u coming from the filter 14 can represent the following modified equation:

【0091】[0091]

【式23】 ここで、Zは実際に測定された相互変調のある出力信号
zのエンベロープであり、Yは知られているモデルで計
算された信号yのエンベロープであり、Uは信号uのエ
ンベロープである。
(Equation 23) Where Z is the envelope of the actually measured intermodulated output signal z, Y is the envelope of the signal y calculated with a known model, and U is the envelope of the signal u.

【0092】その結果、入力側で変調が無い時、本発明
によりシミュレートされた信号zは、知られているモデ
ルMNLSMまたはMMにシミュレートされた出力信号
yのエンベロープYに対応するエンベロープZを有し、
変調信号uはゼロであるのが好ましい。仮に、変調信号
のエンベロープUを入力側のハーモニクスhの周波数f
と振幅Hに依存する伝達関数E(f,H)によるr.
m.s.値Xの変換の結果として、式(20′)のよ
うに表すと、下記式(22)の様な式になる:
As a result, when there is no modulation at the input, the signal z simulated according to the invention has an envelope Z corresponding to the envelope Y of the simulated output signal y in the known model MNLSM or MM. Have
The modulation signal u is preferably zero. Assume that the envelope U of the modulation signal is the frequency f of the harmonics h on the input side.
And transfer function E (f, H) depending on the amplitude H and r.
m. s. As a result of the value X 2 conversion, expressed by the equation (20 '), the such equation of the formula (22):

【0093】[0093]

【式24】 ここで、E(df,A)は周波数がdfで振幅がAであ
る信号に対する、伝達関数のレスポンスであり、E
(0,A)は周波数の差がゼロの伝達関数のレスポンス
である。
(Equation 24) Here, E (df, A) is a response of a transfer function to a signal having a frequency df and an amplitude A,
(0, A) is a response of a transfer function having a frequency difference of zero.

【0094】一般にキャリヤ周波数に差が無いと変調信
号uを有する必要がないため、E(0,A)はゼロ値で
ある。Kは下記変数のリファレンスとして用いられる: K=A.E(df,A) 式(22)に与えられた変調信号のエンベロープUは下
記のように複素指数式で書くのが好ましい:
In general, if there is no difference between the carrier frequencies, it is not necessary to have the modulation signal u, so that E (0, A) is a zero value. K is used as a reference for the following variables: K = A 2 . E (df, A) The envelope U of the modulated signal given in equation (22) is preferably written in complex exponential form as follows:

【0095】[0095]

【式25】 (Equation 25)

【0096】ここで、式(12)のように、下記のよう
な複素指数式で知られているモデルの出力信号yのエン
ベロープを表すのが好ましい:
Here, it is preferable to represent the envelope of the output signal y of the model known by the following complex exponential equation, as in equation (12):

【0097】[0097]

【式26】 ここで、iは正負の値を全てとる奇数の整数である。(Equation 26) Here, i is an odd integer taking all positive and negative values.

【0098】[0098]

【式27】 [Equation 27]

【0099】式(21)、(23)、(24′)からは
下記のような展開が導かれる:
From equations (21), (23) and (24 '), the following expansion is derived:

【0100】[0100]

【式28】 (Equation 28)

【0101】最初の方法では、知られているモデルによ
り計算された1次のキャリヤ成分の最小の変更を行うこ
とによって、3次の相互変調成分の振幅のみを変調する
ことが求められている。これはKの値を最小にして、項
K.C−3,K.C,K.C−1,K.Cを無視し
得るようにすることによって得ることができる。この場
合、式(25)の中央の2行により、変調された出力信
号zにおいて周波数f−1とfのキャリヤ成分がそれ
ぞれ、実質的にC−1とCと等しい振幅を有すること
が示される。
In the first method, it is required to modulate only the amplitude of the third-order intermodulation component by making the minimum change of the first-order carrier component calculated by the known model. This minimizes the value of K and reduces the term K. C- 3 , K. C 1, K. C- 1 , K.C. It can be obtained by way negligible the C 3. In this case, the two middle rows of equation (25) indicate that in the modulated output signal z, the carrier components at frequencies f -1 and f 1 respectively have amplitudes substantially equal to C -1 and C 1. Is shown.

【0102】まず最初に、相互変調成分の振幅Cは、
式(12′)〜(25″)に示された周波数修正値G
np,q(f)を消去することによって、周波数f
に依存しないと仮定することができる。そこで、キャリ
ヤf−1とfの周囲の周波数f−1とfにおいて対
称的な成分が下記の恒等式のような等しい振幅を有する
ため、計算は単純化される: C−i=C 式(23)の最後の2行はそれぞれ周波数成分fとf
を表すが、これらは、除去因数P/Iの計算を可能に
し、最終的にP/Iは下記のような値を有する:
First, the amplitude C i of the intermodulation component is
The frequency correction value G shown in equations (12 ') to (25 ")
By eliminating np, q (f i ), the frequency f i
Can be assumed to be independent of Therefore, symmetrical components at frequencies f -1 and f 1 around the carrier f -1 and f 1 is to have equal amplitudes, such as the identity of the following calculation is simplified: C -i = C i each end of the second line frequency components f 1 and f of formula (23)
3 , which allow the calculation of the elimination factor P / I, which ultimately has the following values:

【0103】[0103]

【式29】 (Equation 29)

【0104】数値でいえば、知られている方法により成
分の振幅C(A)とC(A)とC(A)を決定
し、キャリヤの振幅がAである除去因数P/Iの値を測
定した後に、式(26)は変数Kの値を決定するように
解かれる。解のために変数Kは下記のような複素式であ
るのが好ましい: K=|K|.exp(j・θ) 偏角θは偏角θの関数としてのノルム|K|の値を計算
するために変化するようにできている。上記で求められ
ていたキャリヤf−1とfの振幅C−1とCの変更
の最小化は偏角θを用いて行われ、ノルム|K|の最小
値を求められるのが可能になった。
Numerically speaking, the amplitudes C 1 (A), C 3 (A) and C 5 (A) of the components are determined by a known method, and the removal factor P / I whose carrier amplitude is A is determined. After measuring the value of, equation (26) is solved to determine the value of the variable K. For the solution, the variable K is preferably a complex expression such as: K = | K |. exp (j · θ) The argument θ is varied to calculate the value of the norm | K | as a function of the argument θ. The minimization of the changes of the amplitudes C -1 and C 1 of the carriers f -1 and f 1 , which have been obtained above, is performed by using the argument θ, so that the minimum value of the norm | K | can be obtained. became.

【0105】図18は、本発明により実施された測定の
システムを概略図にしたものである。キャリヤの振幅
A、A′、A″とキャリヤの周波数の差df′=f−1
−f両方の変化を得るためにマルチキャリヤ信号f
−1とfを用いた一連の測定を行うことによって特性
が決定されるのがわかる。さらに、周波数の差dfのリ
ファレンスとして用いられるキャリヤfまたはf−1
の基本的な周波数fの変化を得ることも可能である。
FIG. 18 is a schematic diagram of a measurement system implemented according to the present invention. Difference between carrier amplitudes A, A ', A "and carrier frequency df' = f -1
Multicarrier signal f to obtain a -f 1 both change
-1 and f 1 series of see that characteristics are determined by performing measurement using. Further, the carrier f 1 or f −1 used as a reference for the frequency difference df.
It is also possible to obtain a basic change in the frequency f.

【0106】周波数の差dfについては、図16に示す
ように入力キャリヤの振幅Aや電流の関数としての特性
曲線P/Iを測定することが可能である。上記の計算を
適用して、各周波数の差dfにキャリヤの振幅Aの関数
としての変数K値の曲線が得られる。キャリヤの周波数
の差df、df′、df″、df′″、df″″の変化
を得ることによって、変数K値の曲線のテーブルが得ら
れる。この変数K値の曲線のテーブルによってフィルタ
ー14の伝達関数E(df,H)の枠が設定される。
As for the frequency difference df, it is possible to measure the amplitude A of the input carrier and the characteristic curve P / I as a function of the current as shown in FIG. Applying the above calculation, a curve of the variable K value as a function of the carrier amplitude A is obtained for each frequency difference df. By obtaining the change in the carrier frequency differences df, df ', df ", df", df "", a table of the curve of the variable K values is obtained. The frame of the transfer function E (df, H) of the filter 14 is set by the table of the curve of the variable K value.

【0107】入力側のハーモニクスの振幅Hまたは入力
信号のエンベロープの電流Xによる伝達関数E(d
f,H)の連続性は変数K値の曲線のテーブルの離散的
な値を補間することによって得られる。計算や補間は全
ての周波数の差dfに関しても実施されるが、変数Kの
値を選択された値df′、df″、df′″、df″″
の間において周波数の差dfで補間することも可能であ
る。コンピュータープログラムがこの種の計算を行い、
マトリックス形式で変数Kの値を記憶するのが好まし
い。
[0107] transmission by the current X 2 envelope amplitude H or an input signal of the input side harmonics function E (d
The continuity of (f, H) is obtained by interpolating the discrete values of a table of curves for the variable K. Calculation and interpolation are also performed for all frequency differences df, but the value of the variable K is changed to the selected value df ', df ", df", df "".
It is also possible to interpolate with a frequency difference df between. A computer program performs this kind of calculation,
Preferably, the value of the variable K is stored in a matrix format.

【0108】第2段階では、相互変調成分の振幅C
完全式である式(14′)〜(17″)による周波数f
に依存すると仮定する。そこで、CとC−iの間に
はもはや恒等式が成り立たなくなる。増幅器のレスポン
スの周波数における非対称性は、最初の方法のこうした
変形によってシミュレートされる。この場合において、
フィルター14の伝達関数E′(df,H)が非対称で
もよいことが本発明によって提案された。式(22)や
前述の計算の仮定はそこで下記の複素式によって変更さ
れる:
In the second stage, the amplitude f i of the intermodulation component is expressed by the frequency f
Suppose that it depends on i . Therefore, no longer have identity no longer holds between C i and C -i. The asymmetry in frequency of the response of the amplifier is simulated by such a variant of the first method. In this case,
It has been proposed by the present invention that the transfer function E '(df, H) of the filter 14 may be asymmetric. Equation (22) and the assumptions of the above calculations are then modified by the following complex equation:

【0109】[0109]

【式30】 ここで、E”(O,A)は、このフィルターがいかなる
信号の連続成分も伝達しないため値0をとり、E′(−
df,A)は、伝達関数E′の周波数の差−dfに対す
るレスポンスであり、これはフィルターE′が非対称な
ため、周波数の差dfに対するレスポンスE′(df,
A)と異なる。
[Equation 30] Here, E "(O, A) takes the value 0 because this filter does not transmit any continuous component of the signal, and E '(-
df, A) is the response to the frequency difference −df of the transfer function E ′, which is the response E ′ (df, df) to the frequency difference df because the filter E ′ is asymmetric.
Different from A).

【0110】式(22′)の項を下記のような単純化し
た式で表す: K=A.E′(df,A) K=A.E′(−df,A) 式(23)はここで、下記式によって変更される:
The term of equation (22 ') is represented by the following simplified equation: K + = A 2 . E ′ (df, A) K = A 2 . E ′ (− df, A) Equation (23) is now modified by:

【0111】[0111]

【式31】 (Equation 31)

【0112】最初の方法のこうした変形によって得られ
た出力信号z′の変調成分をC′とする。そこで出力
信号z′は、図23のフィルター34の伝達関数E′に
よって計算された変調信号u′で、知られているモデル
の信号yを変調することによって得られる。このため、
本発明による被変調成分C′と知られているメモリ無
しのモデルMNLSMに計算された成分Cの区別がで
きるようになった。上記式(21)、(24′)、(2
8)によると、被変調成分は下記式によって決定される
振幅C−3′、C−1′、C′、C′を有する:
Let the modulated component of the output signal z 'obtained by such a modification of the first method be C i '. The output signal z 'is then obtained by modulating the signal y of a known model with the modulation signal u' calculated by the transfer function E 'of the filter 34 in FIG. For this reason,
A distinction can be made between the component C i calculated in the model MNLSM without memory known as the modulated component C i ′ according to the invention. Equations (21), (24 '), (2)
According to 8), the modulated component has an amplitude C -3 as determined by the following formula ', C -1', C 1 ', C 3':

【0113】[0113]

【式32】 (Equation 32)

【0114】ここで除去因数が、より高いキャリヤで相
互変調周波数がfとfの時測定されるか、より低い
キャリヤで相互変調周波数がf−1とf−3の時に測定
されるかによって、P/I、P/Iと呼ばれる相互
変調除去因数の複素数の結果があと2つ得られる。この
2つの除去因数は下記のような形になる:
Or [0114] Here, removal factor is, intermodulation frequencies either measured when f 1 and f 3, intermodulation frequency is measured when the f -1 and f -3 at a lower carrier at higher carrier Yields two more complex results of intermodulation rejection factors called P / I + and P / I . The two elimination factors have the form:

【0115】[0115]

【式33】 (Equation 33)

【0116】そこで、知られている方法で2つの変数K
とKを用いて2つの式(33)と(34)を解く。
増幅器がキャリヤ周波の周囲に非対称のレスポンスを有
する時、本発明により出力側における変調歪みをシミュ
レートするために、キャリヤの振幅Aと周波差dfの上
部と下部の2つの除去因数P/IとP/Iの測定を
提供することによって、相互変調除去特性を測定するよ
うになっている。
Therefore, two variables K are calculated in a known manner.
Solve two equations (33) and (34) using and K + .
When the amplifier has an asymmetric response around the carrier frequency, in order to simulate the modulation distortion at the output side according to the invention, the carrier amplitude A and two rejection factors P / I + above and below the frequency difference df. And P / I measurements to measure the intermodulation rejection characteristics.

【0117】本発明による2次の方法は相互変調歪みの
2次の効果をシミュレートするために用いられる。2次
に見られる効果とは、図17に例示されたエンベロープ
周波数df/2の関数としてのキャリヤの利得の変化で
ある。もう一つのキャリヤf−1の存在下で出力振幅C
のキャリヤfの増幅器の利得を測定することによっ
て、その利得は2つのキャリヤf−1とfの周波数の
差dfの関数として大きく変化するかもしれないことが
分かる。
The quadratic method according to the invention is used to simulate the quadratic effect of intermodulation distortion. The second order effect is the change in carrier gain as a function of the envelope frequency df / 2 illustrated in FIG. The output amplitude C in the presence of another carrier f- 1
By measuring the gain of 1 of the carrier f 1 of the amplifier, its gain is seen that may change significantly as a function of the difference df between two frequencies of the carrier f -1 and f 1.

【0118】本発明によって、知られているモデルによ
り計算されたキャリヤの出力振幅CとC−1をキャリ
ヤの相互作用の特性C1/C−1の測定を考慮に入れ
て、調整することが可能になった。2次の方法における
調整は、上記に述べた本発明の最初の方法において計画
された主要相互変調成分C3とC−3の調整と組み合わ
せるのが好ましい。さらに2次の相互変調成分C5とC
−5を調整することも可能である。
According to the invention, the carrier output amplitudes C 1 and C -1 calculated according to the known model can be adjusted taking into account the measurement of the carrier interaction characteristic C 1 / C -1. It is now possible. The adjustment in the second order method is preferably combined with the adjustment of the main intermodulation components C3 and C-3 planned in the first method of the invention described above. Further, second-order intermodulation components C5 and C5
It is also possible to adjust −5.

【0119】本発明による装置の2次の実施例において
調整は、修正伝達関数Fを有するフィルター37から来
る修正信号vを用いて、出力信号yまたは好ましくは被
変調信号zかz′を修正することによって行われる。伝
達関数Fは、関数Eと同じように式(29)〜(32)
において上記に公式化した被変調成分C′を仮に修正
することによって下記式のように計算される:
In a second embodiment of the device according to the invention, the adjustment modifies the output signal y, or preferably the modulated signal z or z ', using a correction signal v coming from a filter 37 having a correction transfer function F. This is done by: The transfer function F is expressed by the equations (29) to (32) similarly to the function E.
Is calculated by tentatively modifying the modulated component C i 'formulated above:

【0120】[0120]

【式34】 ここで、L=A.F(df,A)、L=A.F(d
f,A)で、Fはエンベロープの変調周波数、つまり入
力側のキャリヤ振幅Aの周波数の差dfの関数として表
される修正伝達関数である。
(Equation 34) Here, L + = A. F (df, A), L = A. F (d
f, A), where F is a modified transfer function expressed as a function of the modulation frequency of the envelope, ie the difference df in the frequency of the carrier amplitude A on the input side.

【0121】成分C″、C−3″、C″、C−1
は被修正成分と称される。式(35)〜(38)は、知
られている方法で解かれる4つの変数K、K
、Lを有する4つの式から成るシステムを形成す
る。最後の2式(37)と(38)を解くことで修正変
数LとLの値が与えられる。3次の相互変調成分f
とf−3と、キャリヤfとf−1の実際の振幅を正
確に測定することによって、知られているモデルで1
次、3次、5次の成分C−5、C−3、C−1、C
、Cを計算した後、変調伝達関数E(df,A)
と周波数修正関数F(df,A)を計算することが可能
になる。
Components C 3 ″, C −3 ″, C 1 ″, C −1
Is called the component to be corrected. Equations (35)-(38) are the four variables K + , K ,
Form a system consisting of four equations with L + , L . These last two equations (37) and (38) and the correcting variable L + by solving L - is given a value. Third order intermodulation component f
3 and f -3, by accurately measuring the actual amplitude of the carrier f 1 and f -1, in known models 1
Next, the third-order, fifth-order component C -5, C -3, C -1 , C 1,
After calculating C 3 and C 5 , the modulation transfer function E (df, A)
And the frequency correction function F (df, A) can be calculated.

【0122】出力側の3次と5次の相互変調除去成分の
測定とキャリヤ相互作用の測定の両方を含むこの種の増
幅器の出力側の成分の振幅を全て測定することによっ
て、非線形メモリ増幅器のエンベロープメモリ効果によ
る歪みを有する信号レスポンスの全体的なシミュレーシ
ョンが可能になった。しかし、3次の相互変調除去の測
定C1/C3やキャリヤ相互作用の測定C1/C−1の
ような部分的な測定でも相互変調歪みの特定の効果を特
性化するには十分である。
By measuring the amplitude of all components at the output of this type of amplifier, including both the measurement of the third and fifth order intermodulation rejection components at the output and the measurement of the carrier interaction, the nonlinear memory amplifier An overall simulation of the signal response with distortion due to the envelope memory effect is now possible. However, partial measurements such as the third order intermod rejection measurement C1 / C3 and the carrier interaction measurement C1 / C-1 are also sufficient to characterize the particular effect of intermodulation distortion.

【0123】2次の方法で、キャリヤが多数あるとき
(その電流のパワースペクトル密度DSPはホワイトノ
イズでモデル化されるが)、信号対ノイズの比を測定す
ることによってモデルを評価することができるようにな
った。図19(a)と19(b)は、非線形メモリ増幅
器を特性化するためにそれぞれ非線形メモリ増幅器の入
力側で利用され、出力側で測定されるノイズ周波数のグ
ラフを示す。
In a quadratic manner, when there are a large number of carriers (although the power spectral density DSP of the current is modeled with white noise), the model can be evaluated by measuring the signal-to-noise ratio. It became so. FIGS. 19 (a) and 19 (b) show graphs of the noise frequency used at the input side of the nonlinear memory amplifier and measured at the output side, respectively, to characterize the nonlinear memory amplifier.

【0124】本発明では、図19(a)に示すようにノ
イズの無い周波ウィンドウBHを除く周波帯域BWにお
いて一定のレベルNPであるパワースペクトル密度DS
Pを有するホワイトノイズが適用される。この入力信号
は、一定のスペクトル密度を有するにも関らず、可変振
幅を有する。そのため、増幅器の出力側に現れる変調歪
みの測定が可能になった。歪みは、上記に定義したウィ
ンドウBHに対するノイズのキャリーオーバーの形で増
幅器の出力側に現れる。
In the present invention, as shown in FIG. 19 (a), the power spectrum density DS which is a constant level NP in the frequency band BW except for the noise-free frequency window BH.
White noise with P is applied. This input signal has a variable amplitude, despite having a constant spectral density. Therefore, the modulation distortion appearing on the output side of the amplifier can be measured. The distortion appears at the output of the amplifier in the form of a carryover of the noise relative to the window BH defined above.

【0125】増幅器の特性化は、周波帯域BWとウィン
ドウBHにおける出力側のノイズのレベルNPRの差を
測定することによりノイズのキャリーオーバーをウィン
ドウBHに制限する増幅器の能力の測定からなる。こう
した特性の測定は異なるノイズレベルNPにおいて行わ
れ、シミュレーターに導入され、シミュレーターがその
ノイズ特性を動作環境に応じて再生する。モデルの評価
を制御する第3の方法は被変調キャリヤの増幅における
2進エラーレートの測定からなる。
The characterization of the amplifier consists of measuring the amplifier's ability to limit the noise carryover to the window BH by measuring the difference between the output noise level NPR in the frequency band BW and the window BH. The measurement of these characteristics is performed at different noise levels NP and is introduced into the simulator, which reproduces the noise characteristics according to the operating environment. A third method of controlling the evaluation of the model consists of measuring the binary error rate in the amplification of the modulated carrier.

【0126】図24は本発明により、メモリ効果付きの
非線形増幅器DUTの特性を測定するのに用いられたテ
ストベンチを示す。このテストベンチ(操作の詳細は当
業者には周知である)は特に振幅変調信号の発生のため
のユニット10を備えており、このユニットは例えば増
幅装置DUTを特性化するためマルチキャリヤ信号を適
用する、異なる周波数を持つ2つの発生装置SG1とS
G2を有する。さらにこのテストベンチはウインドウ付
きのホワイトノイズ発生装置NGを有するノイズ測定ユ
ニット20と、できれば、ランダム2進メッセージによ
って変調された信号の発生装置MODと元の信号と増幅
器からのリターン信号を比較するコンパレーターCom
pを有する、2進エラーレートを測定するためのユニッ
ト30を備える。
FIG. 24 shows a test bench used to measure the characteristics of a non-linear amplifier DUT with a memory effect according to the present invention. This test bench (operating details are well known to those skilled in the art) comprises, in particular, a unit 10 for the generation of an amplitude-modulated signal, which unit applies, for example, a multi-carrier signal to characterize the amplifier DUT. , Two generators SG1 and S2 with different frequencies
G2. Furthermore, the test bench comprises a noise measuring unit 20 having a windowed white noise generator NG, and preferably a comparator for comparing the generator MOD of the signal modulated by a random binary message with the original signal and the return signal from the amplifier. Rator Com
It comprises a unit 30 for measuring a binary error rate with p.

【0127】最後に、図25は本発明の方法により非線
形増幅をシミュレートするためのコンピューターによっ
て実施された特性化のファイルを図示したものである。
プログラムProはここで、統計的特性AP、つまり知
られている方法で一定の振幅において描かれる曲線C、
φまたは曲線P、Qの測定結果を記憶するファイル20
3を用いる。プログラムProはまた、相互変調除去曲
線C1/C3または相互作用曲線C1/C−1のような
動的特性P/Iの測定結果を記憶する一連のファイル2
05、206、207を用いる。一連のファイル205
や206や207は、例えばキャリヤの周波数の差df
のためにそれぞれ作成される。
Finally, FIG. 25 illustrates a computer implemented characterization file for simulating nonlinear amplification according to the method of the present invention.
The program Pro now comprises a statistical property AP, a curve C drawn at a constant amplitude in a known manner,
File 20 for storing measurement results of φ or curves P and Q
3 is used. The program Pro also comprises a series of files 2 storing the results of the measurement of the dynamic characteristic P / I, such as the intermodulation rejection curve C1 / C3 or the interaction curve C1 / C-1.
05, 206, and 207 are used. A series of files 205
, 206 and 207 are, for example, the carrier frequency difference df
Created for each.

【0128】プログラムはシミュレートする増幅器に一
般的なデータDatを導入した後、開始する。出力側に
おいてプログラムProは、ファイル204に直接伝達
関数、特にベッセル関数の数列の係数αを与える。何よ
りも本発明によるこのプログラムは、上記に述べた変調
伝達関数Eと修正関数Fのデータを含むファイル208
と209を与える。
The program starts after introducing general data Dat into the simulated amplifier. On the output side, the program Pro directly gives the file 204 the transfer function, in particular the coefficient α of the sequence of Bessel functions. Above all, the program according to the present invention includes a file 208 containing the data of the modulation transfer function E and the correction function F described above.
And 209.

【0129】図26はこの種のプログラムProにより
行われる方法の手順の実施例を示す。本発明による装置
は図20〜24に実施例として概略的に示されたブロッ
クに対応する関数を有するコンピュータープログラムの
形式で作成されるのが好ましい。他の実施例と特性と利
点は、特に下記項目に定義された発明の範囲内で当業者
により改良してもよい。
FIG. 26 shows an embodiment of a procedure of a method performed by such a program Pro. The device according to the invention is preferably produced in the form of a computer program having functions corresponding to the blocks schematically illustrated by way of example in FIGS. Other embodiments and features and advantages may be improved by those skilled in the art, particularly within the scope of the invention as defined in the following section.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 上記に述べた、非線形増幅器のレスポンス曲
線を示す。
FIG. 1 shows a response curve of the above-described nonlinear amplifier.

【図2】 上記に述べた、非線形増幅器のレスポンス曲
線を示す。
FIG. 2 shows a response curve of the nonlinear amplifier described above.

【図3】 上記に述べた、メモリ無し非線形増幅器また
は準メモリ無し非線形増幅器の信号レスポンスのタイミ
ング図を示す。
FIG. 3 shows a timing diagram of the signal response of the memoryless nonlinear amplifier or quasi-memoryless nonlinear amplifier described above.

【図4】 上記に述べた、メモリ無し非線形増幅器また
は準メモリ無し非線形増幅器の信号レスポンスのタイミ
ング図を示す。
FIG. 4 shows a timing diagram of the signal response of the memoryless nonlinear amplifier or quasi-memoryless nonlinear amplifier described above.

【図5】 上記に述べた、知られている原理による特性
測定の周波数の概念図を示す。
FIG. 5 shows a conceptual diagram of the frequency of the characteristic measurement according to the known principle described above.

【図6】 (a)は上記に述べた、知られている方法で
得られた振幅/振幅変換曲線と振幅/位相シフト変換曲
線の形の非線形増幅器の特性をし、(b)は、上記に述
べた、知られている方法で得られた振幅/振幅変換曲線
と振幅/位相シフト変換曲線の形の非線形増幅器の特性
を示す。
FIG. 6 (a) shows the characteristics of a nonlinear amplifier in the form of an amplitude / amplitude conversion curve and an amplitude / phase shift conversion curve obtained by a known method as described above, and FIG. 2 shows the characteristics of a non-linear amplifier in the form of an amplitude / amplitude conversion curve and an amplitude / phase shift conversion curve obtained in a known manner, as described above.

【図7】 上記に述べた、知られている同等の方法で得
られた同位相と直角位相の非線形性曲線型の非線形増幅
器の特性を示す。
FIG. 7 shows the characteristics of the in-phase and quadrature-phase nonlinearity curve type nonlinear amplifiers obtained by known equivalent methods described above.

【図8】 上記に述べた、知られているシミュレーショ
ン方法により実施される特性分析のためのベッセル関数
の数列を示す。
FIG. 8 shows a sequence of Bessel functions for characteristic analysis performed by the known simulation method described above.

【図9】 上記に述べた、知られているシミュレーショ
ン装置を示す。
FIG. 9 shows a known simulation device as described above.

【図10】 上記に述べた、知られているシミュレーシ
ョン装置を示す。
FIG. 10 shows a known simulation device as described above.

【図11】 上記に述べた、メモリ付き非線形増幅器の
入出力それぞれの側のマルチキャリヤ信号の振幅をを示
す周波数のグラフ。
FIG. 11 is a frequency graph showing the amplitude of the multicarrier signal on each side of the input and output of the nonlinear amplifier with memory described above.

【図12】 上記に述べた、メモリ付き非線形増幅器の
入出力それぞれの側のマルチキャリヤ信号の振幅を表す
タイミング図を示す。
FIG. 12 is a timing chart showing the amplitude of the multicarrier signal on the input and output sides of the nonlinear amplifier with memory described above.

【図13】 上記に述べた、メモリ付き非線形増幅器の
入出力それぞれの側のマルチキャリヤ信号の振幅を表す
タイミング図を示す。
FIG. 13 is a timing chart showing the amplitude of the multicarrier signal on the input and output sides of the nonlinear amplifier with memory described above.

【図14】 上記に述べた、メモリ付き非線形増幅器の
入出力それぞれの側のマルチキャリヤ信号の振幅を示す
周波数のグラフ。
FIG. 14 is a graph of frequency showing the amplitude of the multicarrier signal on each side of the input and output of the nonlinear amplifier with memory described above.

【図15】 上記に述べた、知られているシミュレーシ
ョン方法で実施された2キャリヤ入力信号のキャリヤの
振幅による非線形増幅器の出力周波数成分の振幅のシミ
ュレーション結果を再現した。
FIG. 15 reproduces the simulation result of the amplitude of the output frequency component of the non-linear amplifier based on the carrier amplitude of the two-carrier input signal, which was performed by the known simulation method described above.

【図16】 本発明により実施された、キャリヤの多様
な周波数の差dfのための、キャリヤの入力側の振幅A
の関数としてキャリヤ出力の振幅と相互変調成分の振幅
の比に対応するC1/C3の比で表された、メモリ付き
非線形増幅器の入力時のキャリヤー成分に関連する出力
側の相互変調成分除去の測定を示す。
FIG. 16 shows the amplitude A on the input side of the carrier for the difference df of the various frequencies of the carrier implemented according to the invention.
Of the intermodulation rejection on the output side related to the carrier component at the input of the non-linear amplifier with memory, expressed as a ratio of C1 / C3 corresponding to the ratio of the amplitude of the carrier output to the amplitude of the intermodulation component as a function of Is shown.

【図17】 本発明により実施された、メモリ付きの非
線形増幅器の出力キャリヤの相互作用の測定を、キャリ
ヤの周波数の差の関数としてキャリヤの出力振幅yの形
で示す。
FIG. 17 shows a measurement of the interaction of the output carrier of a non-linear amplifier with memory, carried out according to the invention, in the form of the carrier output amplitude y as a function of the carrier frequency difference.

【図18】 本発明により実施された特性の測定を示す
周波数のグラフ。
FIG. 18 is a frequency graph showing a measurement of a characteristic performed in accordance with the present invention.

【図19】 (a)は、増幅器の入力側でノイズ対電力
比NPRを測定するために用いられた信号のパワースペ
クタル密度の例を示し、(b)は、増幅器の入力側でノ
イズ対電力比NPRを測定するために用いられた信号の
パワースペクタル密度の例を示す。
FIG. 19 (a) shows an example of the power spectral density of a signal used to measure the noise-to-power ratio NPR at the input of the amplifier, and FIG. 19 (b) shows the noise-to-power at the input of the amplifier. 4 shows an example of a power spectral density of a signal used for measuring a ratio NPR.

【図20】 本発明によるハーモニクス発生手段を備え
る、メモリ付き非線形増幅器のシミュレーションのため
の装置の実施例を示す。
FIG. 20 shows an embodiment of an apparatus for simulating a non-linear amplifier with memory provided with a harmonics generating means according to the present invention.

【図21】 本発明によるメモリ付き非線形増幅器のシ
ミュレーションのための装置の最初の実施例を示す。
FIG. 21 shows a first embodiment of an apparatus for simulating a non-linear amplifier with memory according to the present invention.

【図22】 本発明によるメモリ付き非線形増幅器のシ
ミュレーションのための装置の最初の実施例の変形例を
示す。
FIG. 22 shows a modification of the first embodiment of the device for simulating a nonlinear amplifier with memory according to the present invention.

【図23】 本発明によるメモリ付き非線形増幅器のシ
ミュレーションのための装置の2次の実施例を示す。
FIG. 23 shows a second embodiment of an apparatus for simulating a nonlinear amplifier with a memory according to the present invention.

【図24】 本発明による方法や装置により用いられ
る、相互変調歪みの特性の測定のためのベンチを示す。
FIG. 24 shows a bench used by the method and apparatus according to the invention for measuring the characteristics of intermodulation distortion.

【図25】 本発明による非線形増幅器のレスポンスの
シミュレーションのための方法により実施される特性フ
ァイルの概念図を示す。
FIG. 25 shows a conceptual diagram of a characteristic file implemented by a method for simulating the response of a nonlinear amplifier according to the present invention.

【図26】 本発明による非線形増幅器のレスポンスの
シミュレーションのための方法の手順の概念図を示す。
FIG. 26 shows a conceptual diagram of a procedure of a method for simulating the response of a nonlinear amplifier according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、21、31 出力信号計算ブロック 12、22、23、32 ハーモニクス発生ブロック 14 変調フィルター 10 振幅変調信号発生ユニット 20 ノイズ測定ユニット 30 2次エラーレート測定ユニット 11, 21, 31 Output signal calculation block 12, 22, 23, 32 Harmonics generation block 14 Modulation filter 10 Amplitude modulation signal generation unit 20 Noise measurement unit 30 Secondary error rate measurement unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランソワ−ルネ シュバリエ フランス国 92160 アントニー ブルバ ール コルベ 24 (72)発明者 ジャン−ミシェル デュマ フランス国 87000 リモージュ アヴニ ュ ガリバルデイ 76 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor François-Rene Chevalier France 92160 Antony Boulevard Colbe 24 (72) Inventor Jean-Michel Dumas France 87,000 Limoges Avigny Garibaldi 76

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メモリ効果を示す非線形増幅器の信号レ
スポンスのシミュレーション方法であって: −入力で一定の振幅においてそれぞれ増幅器の振幅/振
幅変換と振幅/位相シフト変換の特性を測定し、 −入力振幅により振幅と出力位相シフトを設定する直接
伝達関数列においてその特性を展開するという手順を含
み、 −少なくとも2つの周波数成分で構成される信号を入力
に印加して増幅器の変調歪みの特性を測定し、この変調
歪みの特性が前記周波数成分のいくつかの周波数の差お
よび/またはいくつかの振幅に関して測定され、各測定
によって出力周波数成分の振幅が前記入力周波数成分の
周波数の差および振幅の関数として与えられ、 −エンベロープメモリ効果をシミュレートするため、入
力振幅が変調される時に入力周波数成分の周波数の差と
振幅に従って変調歪みの特性基づいて直接伝達関数の出
力周波数成分の振幅を修正する変調伝達関数を計算する
手順を含む方法。
1. A method for simulating the signal response of a non-linear amplifier exhibiting a memory effect, comprising: measuring the amplitude / amplitude and amplitude / phase shift characteristics of the amplifier at a constant amplitude at the input, respectively; Developing the characteristic in a series of direct transfer functions that sets the amplitude and output phase shift by applying a signal consisting of at least two frequency components to the input and measuring the modulation distortion characteristic of the amplifier. The characteristic of this modulation distortion is measured with respect to some frequency differences and / or some amplitudes of the frequency components, and each measurement causes the amplitude of the output frequency component to be a function of the frequency differences and the amplitude of the input frequency components. The input frequency component when the input amplitude is modulated to simulate the envelope memory effect. Method comprising the steps of calculating a modulation transfer function to correct the amplitude of the output frequency components of the direct transfer function based characteristic of distortion according to the difference and the amplitude of the frequency.
【請求項2】 請求項1に記載の方法において、 −異なる周波数における特性を測定し、 −直接伝達関数の周波数修正値を測定する、という手順
を含む方法。
2. The method according to claim 1, comprising: measuring characteristics at different frequencies; and measuring a frequency correction of the direct transfer function.
【請求項3】 請求項1または2に記載の方法におい
て、 −入力成分の周波数と異なる周波数における非線形増幅
器の出力に現れる相互変調成分の除去の特性を測定し、
各測定によって相互変調成分が入力周波数成分の周波数
の差および振幅の関数として与えられ、 −相互変調成分の除去特性の測定から、直接伝達関数の
出力成分の振幅、特に3次相互変調周波数成分の振幅を
変調する変調信号を入力周波数成分の周波数の差と振幅
に従って設定する変調伝達関数を計算する:という手順
を含む方法。
3. The method according to claim 1, wherein: measuring a characteristic of removing an intermodulation component appearing at an output of the nonlinear amplifier at a frequency different from a frequency of the input component;
Each measurement gives the intermodulation component as a function of the difference and amplitude of the frequency of the input frequency component; from the measurement of the rejection of the intermodulation component, the amplitude of the output component of the direct transfer function, in particular the third order intermodulation frequency component, Calculating a modulation transfer function that sets the modulation signal whose amplitude is to be modulated according to the difference between the frequencies of the input frequency components and the amplitude.
【請求項4】 請求項3に記載の方法において、増幅器
が周波数において非対称で、 −相互変調成分の除去の2つの因数を入力周波数成分の
各周波数の差および各振幅について測定し、 −正の周波数の差に対するレスポンスと異なる負の周波
数の差に対するレスポンスを有する非対称な変調伝達関
数を計算する手順を含む方法。
4. The method as claimed in claim 3, wherein the amplifier is asymmetric in frequency, the two factors of rejection of the intermodulation component are measured for each frequency difference and each amplitude of the input frequency component, A method comprising calculating an asymmetric modulation transfer function having a response to a negative frequency difference different from a response to a frequency difference.
【請求項5】 請求項1から4のいずれか1項に記載の
方法において、 −少なくとも2つの周波数成分を含む信号を非線形増幅
器の入力に印加して周波数成分の相互作用の特性を測定
し、各測定が、前記周波数成分の出力振幅を前記周波数
成分の周波数の差および入力振幅の関数として与え、 −周波数成分の相互作用特性の測定から、直接伝達関数
から導出される周波数成分の振幅または被変調振幅を調
整する修正信号を入力周波数成分の周波数の差と振幅か
ら設定する修正伝達関数を計算する手順を含む方法。
5. The method according to claim 1, further comprising: applying a signal comprising at least two frequency components to an input of the non-linear amplifier to measure a characteristic of the interaction of the frequency components; Each measurement gives the output amplitude of the frequency component as a function of the frequency difference of the frequency component and the input amplitude;-from the measurement of the interaction characteristics of the frequency component, the amplitude or the amplitude of the frequency component directly derived from the transfer function; A method comprising calculating a modified transfer function that sets a modified signal for adjusting the modulation amplitude from the difference between the frequency of the input frequency component and the amplitude.
【請求項6】 請求項5に記載の方法において、エンベ
ロープ周波数の関数としてキャリヤの利得が変化する増
幅器で、キャリヤの周波数の差の関数として別のキャリ
ヤが存在してキャリヤの振幅における利得の特性を測定
するよう構成されている方法。
6. The method according to claim 5, wherein the gain of the carrier varies as a function of the envelope frequency, wherein another carrier is present as a function of the difference of the carrier frequencies, the characteristic of the gain at the carrier amplitude. A method that is configured to measure.
【請求項7】 請求項1〜6に記載の方法において、 −入力変調の所定の振幅で、それぞれ出力側の変調のノ
イズ特性を測定する手順を含む方法。
7. The method as claimed in claim 1, further comprising the step of: measuring a noise characteristic of the modulation on the output side at a predetermined amplitude of the input modulation.
【請求項8】 請求項1から7のいずれか1項に記載の
方法において、 −ウインドウを有するホワイトノイズの入力により周波
数のウィンドウにおけるノイズのキャリーオーバーの特
性を測定するという手順を含む方法。
8. The method according to claim 1, further comprising the step of: measuring a characteristic of the carryover of the noise in the frequency window by inputting white noise having a window.
【請求項9】 請求項1から8のいずれか1項に記載の
方法において、高効率で作動するマイクロ波増幅器の信
号レスポンスのシミュレーションに利用される方法。
9. The method according to claim 1, wherein the method is used to simulate the signal response of a microwave amplifier operating with high efficiency.
【請求項10】 メモリ効果を有する非線形増幅器の信
号レスポンスのシミュレーションのための装置であっ
て: −非線形増幅器の単一キャリヤ信号に対するレスポンス
の計算のためのモジュールを備え: −前記モジュールが、少なくとも1つの直接フィルター
を備え、このフィルターが増幅器において実際に測定さ
れた振幅/振幅と振幅/位相シフト変換の特性から生成
された伝達関数を有し、この直接伝達関数が異なる振幅
をとる単一キャリヤ信号で生成され、前記装置が: −マルチキャリヤ信号に応答するハーモニクス発生手段
と、 −計算モジュールのレスポンスの変調のための少なくと
も1つのフィルターを備え、この変調フィルターは実際
に増幅器において測定された振幅変調歪みの特性から生
成された伝達関数を有し、この変調伝達関数がマルチキ
ャリヤ信号で設定されている装置。
10. An apparatus for simulating the signal response of a nonlinear amplifier with a memory effect, comprising: a module for calculating the response of the nonlinear amplifier to a single carrier signal; A single carrier signal having two direct filters, the filters having transfer functions generated from the characteristics of the amplitude / amplitude and amplitude / phase shift conversion actually measured in the amplifier, the direct transfer functions taking different amplitudes Wherein the apparatus comprises: a harmonics generating means responsive to the multi-carrier signal; and at least one filter for modulation of the response of the computation module, the modulation filter being the amplitude modulation actually measured in the amplifier. It has a transfer function generated from the characteristics of the distortion, Device transfer function are set in a multi-carrier signal.
【請求項11】 請求項10に記載の装置において、上
記モジュールが、 −直接フィルターの伝達関数の重みづけをする少なくと
も1つの周波数修正器を備え、各周波数修正器が増幅器
においてそれぞれ異なる単一キャリヤ信号周波数で測定
された変換特性から生成された修正関数を有する装置。
11. The apparatus according to claim 10, wherein the module comprises: at least one frequency corrector for directly weighting the transfer function of the filter, each frequency corrector being a different single carrier in the amplifier. An apparatus having a correction function generated from a conversion characteristic measured at a signal frequency.
【請求項12】 請求項10または11に記載の装置に
おいて、ハーモニクス発生手段が信号を周波数成分にフ
ーリエ解析するためのモジュールを備える装置。
12. Apparatus according to claim 10 or 11, wherein the harmonics generating means comprises a module for performing a Fourier analysis of the signal into frequency components.
【請求項13】 請求項10〜12のいずれか1項に記
載の装置において、ハーモニクス発生手段が相互変調成
分の周波の結合を計算する結合モジュールを備える装
置。
13. The apparatus according to claim 10, wherein the harmonics generating means comprises a coupling module for calculating a frequency coupling of the intermodulation components.
【請求項14】 請求項10〜13のいずれか1項に記
載の装置において、ハーモニクス発生手段が信号振幅の
r.m.s値を計算する結合モジュールを備える装置。
14. The apparatus according to claim 10, wherein the harmonics generating means outputs the signal amplitude r. m. An apparatus comprising a coupling module for calculating an s value.
【請求項15】 請求項10〜14のいずれか1項に記
載の装置において、変換フィルターが相互変調成分の除
去特性から生成された伝達関数を有し、マルチキャリヤ
信号の増幅が装置によってシミュレートされる時に変調
フィルターにより計算された振幅相互変調成分が計算モ
ジュールのレスポンスに加えられる装置。
15. The apparatus according to claim 10, wherein the conversion filter has a transfer function generated from an intermodulation component removal characteristic, and the amplification of the multicarrier signal is simulated by the apparatus. A device in which the amplitude intermodulation component calculated by the modulation filter is added to the response of the calculation module when it is executed.
【請求項16】 請求項10〜15のいずれか1項に記
載の装置において、計算モジュールのレスポンスの修正
のためのフィルターを備え、このフィルターはキャリヤ
の相互作用特性から生成された伝達関数を有し、マルチ
キャリヤ信号の振幅が前記装置によってシミュレートさ
れる時に、計算モジュールによって与えられたキャリヤ
の振幅が修正フィルターによって修正される装置。
16. The apparatus according to claim 10, further comprising a filter for modifying a response of the calculation module, the filter having a transfer function generated from an interaction characteristic of the carrier. And an apparatus wherein the amplitude of the carrier provided by the calculation module is modified by a modification filter when the amplitude of the multi-carrier signal is simulated by said apparatus.
【請求項17】 請求項10から16のいずれか1項に
記載の装置において、高効率で動作するマイクロ波増幅
器の信号レスポンスのシミュレーションに利用される装
置。
17. The apparatus according to claim 10, wherein the apparatus is used for simulating a signal response of a microwave amplifier that operates with high efficiency.
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